2012年11月28日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,研究人员利用高分辨率的实时图像在小鼠多发性硬化症的早期阶段揭示了神经是如何损坏的。研究结果表明,关键步骤发生于当血纤维蛋白原、凝血蛋白渗漏进入中枢神经系统并激活小胶质细胞时。研究论文发表在Nature Communications杂志上。
多发性硬化症或MS被认为是一种自身免疫性疾病,其中通常起保护身体免受感染的细胞攻击大脑和脊髓中的神经细胞。通常在MS中,免疫细胞破坏髓鞘,并最终导致神经损伤。
免疫系统攻击导致血脑屏障渗漏,博士Akassoglou一直专注于血脑屏障渗漏在MS中的作用,并发现渗漏的凝血蛋白纤维蛋白原可以触发大脑炎症。
以往的研究表明,渗漏的纤维蛋白原激活小胶质细胞。在这项研究中,Akassoglou博士和她的同事使用了最先进的成像技术双光子激光扫描显微镜研究MS动物模型。博士说:我们的研究结果首次提供证据证实渗漏的纤维蛋白原与神经元损伤有关。使用MS小鼠模型,研究人员发现发生渗漏的纤维蛋白原和小胶质细胞活化发生于神经损伤开始前,它们发生在疾病的早期。
在此期间,小胶质细胞改变形状,并与其他免疫细胞一起在血管周围聚集。进一步的实验表明通过纤维蛋白原活化的小胶质细胞结合受体CD11b/CD18,导致了小胶质细胞释放活性氧分子损伤神经元。因此抑制纤维蛋白原结合到受体能阻止小胶质细胞的激活和神经损伤。目前治疗MS的方法是抑制自身免疫。本研究的结果表明针对纤维蛋白原和小胶质细胞之间的相互作用可能是一种有效的替代疗法。在小鼠中,阻止纤维蛋白原的凝血活性能阻止小胶质细胞的激活和神经损伤。(生物谷:Bioon.com)
doi:10.1038/ncomms2230
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Fibrinogen-induced perivascular microglial clustering is required for the development of axonal damage in neuroinflammation
Davalos et al
Blood-brain barrier disruption, microglial activation and neurodegeneration are hallmarks of multiple sclerosis. However, the initial triggers that activate innate immune responses and their role in axonal damage remain unknown. Here we show that the blood protein fibrinogen induces rapid microglial responses toward the vasculature and is required for axonal damage in neuroinflammation. Using in vivo two-photon microscopy, we demonstrate that microglia form perivascular clusters before myelin loss or paralysis onset and that, of the plasma proteins, fibrinogen specifically induces rapid and sustained microglial responses in vivo. Fibrinogen leakage correlates with areas of axonal damage and induces reactive oxygen species release in microglia. Blocking fibrin formation with anticoagulant treatment or genetically eliminating the fibrinogen binding motif recognized by the microglial integrin receptor CD11b/CD18 inhibits perivascular microglial clustering and axonal damage. Thus, early and progressive perivascular microglial clustering triggered by fibrinogen leakage upon blood-brain barrier disruption contributes to axonal damage in neuroinflammatory disease.