RGS10 或是帕金森病免疫失衡 “开关”，协同炎症重塑免疫格局

为探究 RGS10 在帕金森病（PD）免疫调节中的作用，美国佛罗里达大学的研究人员开展相关研究，发现 PD 患者 CSF 中 RGS10 水平降低，且 RGS10 缺乏与 CSI 协同影响免疫细胞。该研究为 PD 治疗提供新思路，值得科研人员阅读。

　　

帕金森病免疫调节新发现：RGS10 的关键作用

在神经退行性疾病的 “舞台” 上，帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一位 “常客”，它是全球范围内第二常见的神经退行性疾病。PD 就像一个 “捣乱分子”，会让大脑中黑质区域的多巴胺能神经元逐渐 “凋零”，从而引发一系列问题，比如身体不受控制地颤抖、运动变得迟缓、姿势平衡失调，还会影响自主神经系统，导致便秘、血压异常等，甚至还会 “攻击” 患者的情绪和认知功能，让患者陷入抑郁、记忆力减退等困境。目前，PD 还没有治愈的方法，现有的治疗手段也只能缓解症状，这就像给伤口贴了个 “创可贴”，无法从根本上解决问题。所以，深入探索 PD 的发病机制，寻找新的治疗靶点，成了医学研究领域的当务之急。

近几十年来，免疫系统与 PD 之间的 “隐秘联系” 逐渐浮出水面。研究发现，PD 患者大脑中存在神经炎症，就像大脑里燃起了一场 “小火苗”，而且中枢和外周免疫系统都参与到了 PD 的病理过程中。在 PD 患者的血液和脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）里，促炎细胞因子和促炎免疫细胞亚群增多，就像一群 “小怪兽” 在捣乱，同时中枢神经系统中浸润的外周免疫细胞也在增加，这些变化都在暗示免疫系统的异常与 PD 的发生发展密切相关。

调节 G 蛋白信号 10（Regulator of G-protein signaling 10，RGS10）是免疫细胞的 “管家”，在维持免疫细胞的正常功能中起着关键作用。它能通过多种途径抑制炎症反应，比如抑制激活 B 细胞的核因子 κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-κB）活性、调节基质相互作用分子 2 以及控制髓细胞中活性氧（reactive oxygen species，ROS）的糖酵解产生。RGS10 在免疫细胞和淋巴组织中高度表达，尤其是髓细胞。之前的研究发现，髓细胞中 RGS10 的缺失会导致炎症过度反应，就像免疫系统失去了 “刹车”，从而加重组织损伤。而且，RGS10 与衰老、慢性炎症相关的多种疾病都有关系，在 PD 的研究中，它也逐渐走进了科学家的视野。已有研究表明，RGS10 在慢性炎症和黑质纹状体神经退行性变中具有神经保护作用，但它在 PD 中的具体作用机制还存在很多 “谜团”。

此前，研究人员发现 PD 患者外周免疫细胞亚群中 RGS10 水平降低，而且 CSF 中激活的外周免疫细胞增多，但 CSF 中 RGS10 水平的变化还不清楚。另外，慢性全身炎症（chronic systemic inflammation，CSI）与 PD 的发生风险增加有关，其来源与 PD 的风险因素有很多重叠，但外周免疫细胞失调在这个过程中的作用尚不明确。鉴于 RGS10 在免疫调节中的重要地位以及它与 PD 的潜在联系，探究 RGS10 在 PD 免疫调节中的作用显得尤为重要。

为了揭开这些 “谜团”，来自美国佛罗里达大学的研究人员在《Journal of Neuroinflammation》期刊上发表了题为 “Regulator of G-protein signaling 10 deficiency synergizes with chronic systemic inflammation to alter immune cell dynamics in Parkinson’s disease” 的论文。他们发现，PD 患者 CSF 中 RGS10 水平较健康对照和前驱期个体降低，且 RGS10 水平与年龄、性别相关，与疾病进展无关。同时，RGS10 缺乏与 CSI 协同作用，会使循环系统和大脑及其周围的免疫细胞向炎症性髓细胞和细胞毒性细胞群体偏移，还会减少主要组织相容性复合体 II 类（major histocompatibility complex class II，MHCII）介导的固有免疫和适应性免疫之间的相互作用，且这些影响在雄性中更为明显。这一发现揭示了 RGS10 是 CSI 全身免疫反应的重要调节因子，可能在 PD 免疫失调的发展中发挥作用，为 PD 的研究和治疗开辟了新的方向。

在这项研究中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：

• 数据分析技术：使用来自帕金森进展标记倡议（Parkinson’s Progression Markers Initiative，PPMI）项目 151 的人类数据，对 RGS10 水平进行分析。通过蛋白质定量性状位点（protein quantitative trait loci，pQTL）分析生成蛋白质组数据集，并进行了一系列的数据处理和标准化操作。

• 动物实验技术：构建 RGS10 基因敲除（knock out，KO）小鼠模型，对 5 - 7 个月大的雄性和雌性 C57BL/6 小鼠及 RGS10 KO 小鼠进行实验。通过腹腔注射脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导 CSI，观察小鼠的免疫细胞变化。

• 细胞分离与检测技术：对小鼠进行心脏采血和大脑取材，分离外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）和脑免疫细胞。运用流式细胞术对免疫细胞进行表型分析，通过 RNA 提取和 NanoString 技术检测基因表达情况，从而深入了解免疫细胞的功能和基因调控机制。

下面让我们详细看看研究人员通过这些技术方法得到了哪些重要的研究结果：

1. RGS10 蛋白水平在 PD 患者 CSF 中降低：研究人员利用 PPMI 研究的蛋白质组数据集，分析了健康对照（ = 176）、前驱期 PD（ = 345）和 PD 患者（ = 607）CSF 中 RGS10 的水平。经过对年龄和性别的校正，他们发现患者组对 CSF 中 RGS10 水平有显著影响。PD 患者 CSF 中 RGS10 水平明显低于健康对照和前驱期个体，而前驱期个体与健康对照之间没有显著差异。进一步分析发现，年龄和性别都与 CSF 中 RGS10 水平显著相关，在健康对照和 PD 患者队列中，RGS10 与年龄呈弱负相关。而且，男性 PD 患者 CSF 中的 RGS10 明显少于前驱期女性或女性 PD 患者。不过，RGS10 水平与疾病进展（通过总 UPDRS 评分衡量）并无显著相关性。这一系列结果表明，PD 患者 CSF 中 RGS10 水平降低，且这种降低与年龄、性别有关。

2. RGS10 和 CSI 调节小鼠循环免疫细胞的频率和功能：考虑到 RGS10 缺失会引发炎症反应和免疫细胞募集异常，研究人员研究了 RGS10 对 LPS 诱导的 CSI 下固有免疫细胞频率和功能的影响。在固有免疫系统中，他们发现 LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 会改变血液中巡逻自然杀伤（natural killer，NK）细胞、树突状细胞和单核细胞的频率。具体来说，KO 小鼠的 NK 细胞总体较少，但在接触 LPS 诱导的 CSI 后，NK 细胞频率显著增加，而 B6 小鼠则没有明显变化。LPS 诱导的 CSI 还使树突状细胞频率显著增加，RGS10 缺失会加剧这种增加，且这种现象在雄性小鼠中更为明显。此外，LPS 诱导的 CSI 会使雌性小鼠循环单核细胞百分比下降，但雄性小鼠没有变化。在抗原呈递细胞功能方面，虽然 CSI 使树突状细胞频率增加，但树突状细胞上 MHCII 膜表达没有变化，而单核细胞上 MHCII 膜表达降低，且雄性 KO 小鼠在接触 LPS 诱导的 CSI 后，MHCII 膜表达存在缺陷。同时，研究人员还观察到雄性 KO 小鼠单核细胞的炎症表型增强。这些结果说明，RGS10 和 LPS 诱导的 CSI 共同调节小鼠 PBMCs 中 NK 细胞和抗原呈递细胞的频率和功能。

3. RGS10 和 CSI 调节小鼠循环 B 和 CD4?T 细胞的频率：由于 LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 缺失会改变循环抗原呈递细胞的频率和功能，研究人员进一步研究了淋巴细胞群体的动态变化。他们发现，LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 会对 B 细胞频率产生性别特异性影响，对 CD4?辅助性 T 细胞群体频率也有调节作用。具体表现为，CSI 使 B6 雄性小鼠 B 细胞显著减少，但 KO 雄性小鼠没有变化；在雌性小鼠中则相反，KO 雌性小鼠 B 细胞显著减少，而 B6 雌性小鼠没有变化。虽然 RGS10 缺失和 LPS 诱导的 CSI 对循环 T 细胞频率总体没有影响，但 RGS10 会影响 CD4?辅助性 T 细胞的频率，在雌性小鼠中，RGS10 缺失的动物 CD4?T 细胞频率在基线时低于 B6 小鼠，接触 LPS 诱导的 CSI 后这种差异消失。此外，RGS10 缺失还会导致 B 细胞、T 细胞、辅助性 T 细胞和细胞毒性 T 细胞的主要标记物膜表达降低，且这种现象主要出现在雄性小鼠中。这表明，LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 对小鼠循环中的 B 细胞和 CD4?T 细胞频率有重要调节作用。

4. RGS10 缺乏与 CSI 协同诱导雄性小鼠 PBMCs 免疫失调：为了深入了解 RGS10 缺陷的免疫细胞在 LPS 诱导的 CSI 下的激活状态和细胞通路变化，研究人员利用 Nanostring 技术对免疫通路进行靶向转录组分析。他们从接受相同 CSI 模型处理的雄性小鼠 PBMCs 中提取 RNA 进行分析，发现基线非刺激条件下，RGS10 缺失除了 RGS10 基因本身外，没有诱导 PBMCs 中其他差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）。LPS 诱导的 CSI 单独作用时，相对于 B6 生理盐水对照组，只诱导出 8 个 DEGs。但在接触 LPS 诱导的 CSI 后，RGS10 缺陷的 PBMCs 中有 117 个 DEGs，这表明 RGS10 的影响在刺激后更为显著。KEGG 通路分析显示，这些 DEGs 参与了免疫细胞成熟 / 分化、细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、细胞黏附分子、NK 细胞介导的细胞毒性、自身免疫性甲状腺疾病以及多种感染相关的基因通路。进一步的子分析发现，CSI 暴露的 RGS10 缺陷 PBMCs 中，NK 细胞细胞毒性和髓细胞激活显著上调，MHCII 表达和淋巴细胞成熟 / 激活显著下调。这说明 RGS10 缺乏与 CSI 协同作用，会诱导雄性小鼠 PBMCs 中固有免疫和适应性免疫系统失调。

5. RGS10 和 CSI 调节大脑及其周围固有免疫细胞的频率并影响其激活：由于循环免疫细胞可能无法反映大脑及其周围免疫细胞的情况，研究人员分离了脑免疫细胞进行研究。他们发现，RGS10 和 CSI 会调节中枢神经系统（central nervous system，CNS）相关免疫细胞的频率和激活。具体来说，基因型对大脑及其周围 CD45?细胞的比例有主要影响，KO 小鼠中 CD45?细胞频率降低，但在雄性小鼠中，RGS10 缺陷和 LPS 诱导的 CSI 对 CD45?细胞频率没有显著影响；在雌性小鼠中，CSI 使 B6 小鼠 CD45?细胞频率显著增加，但 KO 小鼠没有变化。同时，LPS 诱导的 CSI 对 CD45 膜表达有影响，在雄性小鼠中，LPS 诱导的 CSI 仅使 KO 动物的 CD45 表达显著增加；在雌性小鼠中，LPS 诱导的 CSI 使 KO 和 B6 动物的 CD45 表达都显著增加，且 KO 雌性小鼠在基线时 CD45 表达就高于 B6 雌性小鼠。在具体的固有免疫细胞方面，LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 改变了 CNS 中固有免疫细胞的频率，KO 动物大脑及其周围的树突状细胞频率显著增加，而 NK 细胞频率在大脑及其周围没有像在循环中那样增加，在雌性小鼠中，LPS 诱导的 CSI 使 B6 小鼠单核细胞频率增加，但 KO 小鼠没有变化，且 KO 动物的小胶质细胞频率显著低于 B6 生理盐水对照组。此外，RGS10 缺陷会导致大脑及其周围树突状细胞 MHCII 膜表达显著降低，MHCII?树突状细胞频率下降，且这种现象在雌性 KO 小鼠接触 LPS 诱导的 CSI 后更为明显。同时，LPS 诱导的 CSI 使 RGS10 缺陷动物的 MHCII?单核细胞频率显著降低，小胶质细胞的 MHCII 膜表达也受到影响。在炎症状态方面，LPS 诱导的 CSI 使小胶质细胞 CD45 膜表达显著增加，RGS10 缺陷且接触 CSI 的动物大脑及其周围单核细胞 CD45 表达也显著增加，雄性小鼠中，RGS10 缺陷且接触 CSI 的 CNS 相关单核细胞 LY6C 表达增加，而 B6 雌性小鼠接触 LPS 诱导的 CSI 后 LY6C 表达增加，但 KO 雌性小鼠没有变化。这些结果表明，RGS10 和 CSI 对大脑及其周围固有免疫细胞的频率、激活和抗原呈递功能有重要调节作用。

6. RGS10 和 CSI 调节 CNS 相关免疫细胞中淋巴细胞频率并增强细胞毒性 T 细胞群体：研究人员对 CNS 中的淋巴细胞动态进行研究，发现 RGS10 和 CSI 会调节 CNS 相关免疫细胞中淋巴细胞的频率，并增强细胞毒性 T 细胞群体。具体表现为，B 细胞频率降低，在雄性小鼠中，所有组的 B 细胞频率都显著低于 B6 生理盐水对照组；在雌性小鼠中，只有 KO 小鼠接触 LPS 诱导的 CSI 后 B 细胞频率显著降低。CSI 对 CNS 中 T 细胞频率有主要影响，进一步分析 T 细胞亚群发现，LPS 诱导的 CSI 对每个 T 细胞亚群都有影响。具体来说，CSI 暴露的雄性动物 CD4?T 细胞频率降低，RGS10 缺陷的动物在基线时 CD4?T 细胞频率就较低，但在雌性小鼠中没有组间差异。同时，LPS 诱导的 CSI 使 CD8?T 细胞频率显著增加，且这种增加在雄性小鼠中仅在 RGS10 缺陷时显著，导致 KO 雄性小鼠接触 LPS 诱导的 CSI 后 CD8?与 CD4?细胞的比例显著增加，表明细胞毒性 T 细胞群体增加。此外，LPS 诱导的 CSI 使 NKT 细胞频率显著增加，且这种增加在雄性小鼠中仅在 RGS10 缺陷时显著。这说明 RGS10 和 CSI 在 CNS 相关免疫细胞中对淋巴细胞频率和细胞毒性 T 细胞群体有重要调节作用。

7. RGS10 缺乏与 CSI 协同激活 CNS 相关免疫细胞的固有免疫并损害淋巴细胞参与：研究人员对 CNS 相关免疫细胞的基因和基因通路变化进行分析，发现接触 LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 缺陷会增加 DEGs 的数量。RGS10 在 CNS 中独特地调节多个基因的差异表达，CSI 单独作用诱导的 3 个 DEGs 在 KO 动物接触 LPS 诱导的 CSI 时也出现。KEGG 通路分析显示，CSI 暴露的 KO 动物的 DEGs 参与了感染性通路、炎症驱动的疾病、造血细胞谱系、细胞因子 - 细胞因子受体相互作用以及 IgA 产生等。进一步的子分析发现，RGS10 缺陷的 CNS 相关免疫细胞富含 TLR4/RIG1 通路、补体基因、淋巴细胞细胞黏附和迁移基因以及 IL - 10 受体基因，同时细胞因子呈现双向调节，IL1a 富集但 IL - 6 减少，且 RGS10 缺陷的 CNS 相关免疫细胞接触 LPS 诱导的 CSI 后，与髓细胞 trafficking 和淋巴细胞参与相关的趋化因子显著减少。这表明 RGS10 缺乏与 CSI 协同调节 CNS 相关免疫细胞中参与免疫细胞 trafficking、免疫细胞激活、细胞因子和补体级联以及淋巴细胞参与的基因。

总的来说，这项研究通过对人类数据和小鼠模型的研究，发现 PD 患者 CSF 中 RGS10 水平降低，且 RGS10 缺乏与 CSI 协同作用，对循环系统和 CNS 相关免疫细胞产生显著影响，包括免疫细胞频率、功能和基因表达的改变，且这些影响存在性别差异，在雄性中更为明显。这揭示了 RGS10 在调节全身免疫反应和 PD 免疫失调发展中的重要作用，为深入理解 PD 的发病机制提供了新的视角，也为未来 PD 的治疗提供了潜在的靶点和方向。不过，研究也存在一些局限性，比如无法确定 CSF 中 RGS10 水平降低是否仅源于免疫细胞，缺乏对免疫细胞招募和迁移的研究，转录组分析存在局限性等。未来的研究可以针对这些问题进一步深入探索，从而更全面地了解 RGS10 在 PD 中的作用机制，为 PD 的治疗带来新的突破。