神经炎症的最新研究进展

　　

大脑中的炎症是由激活的小胶质细胞和反应性的星形胶质细胞诱发的。已知神经胶质细胞在神经保护和神经退行变性中同时发挥着作用，因此它们在神经炎症中的作用成为一个研究热点。小胶质细胞负责大脑中的免疫监视，它们是常驻在中枢神经系统的免疫活性和吞噬细胞。星形胶质细胞控制血液流动和细胞外神经递质的水平，以确保所在微环境最适于神经功能。在没有刺激或伤害时，神经递质、神经营养因子、抗炎症细胞因子及细胞间接触通过CD200/CD200受体的相互作用对神经胶质细胞进行免疫抑制。1,2 然而，当钾离子、ATP或腺苷的细胞外浓度增加时，小胶质细胞和星形胶质细胞被刺激，释放出一种强劲的促炎症介质混合物。

在正常的生理条件下，大脑被认为是免疫豁免的。实际上，抗原呈递被主动抑制，神经胶质细胞维持在静息状态，而免疫组分被血脑屏障排除在大脑之外。1 然而，神经损伤，或有毒物质的存在，会刺激促炎症介质的释放，这些促炎性介质诱发了神经炎症反应。当神经炎症在适当的时机以适当的程度出现时，它可以解除诱发刺激，并恢复大脑的稳态和功能。有益的急性神经炎症反应可修复已有的损害，并将进一步损伤降至最低。

相比之下，促炎症因子（如TNF-α, IL-1β, 和 IFN-γ）的长时间无调控释放创建了一个不利的神经毒性环境，损害了神经元，并危害了大脑功能。慢性神经炎症是一个重要的研究领域，因为它在常见的神经退行性疾病中扮演了重要角色，如阿尔茨海默氏症（AD）、帕金森氏症（PD）、肌萎缩性侧索硬化症（ALS）和多发性硬化症（MS）。一般来说，这些疾病的特点是初期的急性神经炎症反应无法消除病原体。接下来是致病事件的自我繁殖级联反应，它们导致慢性的神经炎症状态。目前人们普遍认为，中枢神经系统中的慢性炎症促使疾病恶化，而不仅仅是一个二级事件。

在阿尔茨海默氏症期间，大脑中激活的小胶质细胞数量增加，特别是在毒性淀粉样β蛋白沉积为老年斑的区域。因此许多小组研究了非类固醇消炎药（NSAID）的潜在好处。3,4 近期的机制研究表明，晚期糖基化终产物受体（RAGE）的信号转导缺陷型突变体可减弱IL-1β和TNF-α的产生，以及阿尔茨海默氏症小鼠模型中的神经炎症。5 根据Walsh等报道，利用一种6-羟基多巴胺病变的帕金森氏症大鼠模型，发现小胶质细胞增生（microgliosis）发生于黑质多巴胺能神经元损失之前，这支持了神经炎症直接影响疾病发展的假说。6 最近，Toll 样受体（TLR）的信号被鉴定为神经退行性疾病发生期间神经炎症的一个候选机制。例如，有报道称，在肌萎缩性侧索硬化症患者的脊髓中，反应性神经胶质细胞的TLR2和TLR4的表达增加。7,8

多发性硬化症相关的研究一直试图揭开神经递质、免疫系统中的细胞以及神经退行性病变之间的关系。在炎症条件下，大脑中发现了过高浓度的谷氨酸，而研究已证明TNF-α能提高激活的小胶质细胞对谷氨酸的摄取。9 最近的一篇报道表明，在多发性硬化症期间，谷氨酸可能通过降低Th17细胞（产生IL-17的辅助T细胞）的产生，抑制了神经炎症，此行为依赖于树突状细胞表达代谢型谷氨酸受体4（mGluR4，图31）。10 另一个研究报道称，低浓度的谷氨酸通过调节腺苷A2A受体信号通路，可降低培养的小胶质细胞中一氧化氮合酶的活性。11 在多发性硬化症的实验性自身免疫脑脊髓炎（EAE）模型中，提高GABA能活性，可减少抗原呈递细胞对髓鞘的响应，从而大大减轻脱髓鞘的发生。12

参考文献
 1. Chang, R.C. et al. (2009) Cell. Mol. Immunol. 6:317.
 2. Lyons, A. et al. (2009) Brain Behav. Immun. 23:1020.
 3. Edison, P. et al. (2008) Neurobiol. Dis. 32:412.
 4. Heneka, M.T. et al. (2011) Curr. Alzheimer Res. 8:115.
 5. Fang, F. et al. (2010) FASEB J. 24:1043.
 6. Walsh, S. et al. (2011) Neuroscience 175:251.
 7. Casula, M. et al. (2011) Neuroscience 179:233.
 8. Harada, K. et al. (2011) J. Neurochem. 116:1138.
 9. Persson, M. et al. (2005) GLIA 51:1111.
 10. Fallarino, F. et al. (2010) Nat. Med. 16:897.
 11. Dai, S.S. et al. (2010) J. Neurosci. 30:5802.
 12. Bhat, R. et al. (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107:2508.

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本文由R&D Systems供稿，生物通编译。