RGS10 或是帕金森病免疫紊乱 “幕后推手”—— 脑脊液和免疫细胞的探秘之旅

为探究 RGS10 在帕金森病（PD）免疫调节中的作用及机制，佛罗里达大学研究人员开展相关研究。发现 PD 患者脑脊液中 RGS10 水平降低，且其缺乏与慢性全身炎症协同影响免疫细胞。该研究为 PD 治疗提供新方向，值得科研人员阅读。

　　

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种常见的神经退行性疾病，它就像一个隐匿在身体里的 “捣乱分子”，不仅会让患者的动作变得迟缓、震颤，还会引发自主神经功能紊乱、情感障碍以及认知受损等一系列问题，严重影响患者的生活质量。目前，帕金森病还无法被彻底治愈，现有的治疗手段也仅仅只能缓解症状，所以深入探究帕金森病的发病机制，寻找新的治疗靶点，成了医学领域的重要任务。

在研究帕金森病的过程中，免疫系统逐渐进入了科学家们的视野。过去几十年的研究发现，帕金森病患者的大脑中存在神经炎症，而且中枢和外周免疫系统都与帕金森病的病理生理过程密切相关。比如，患者外周血和脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）中的促炎细胞因子和促炎免疫细胞亚群会增多，中枢神经系统中浸润的外周免疫细胞也会增加。这些发现让科学家们意识到，免疫系统在帕金森病的发生发展中扮演着重要角色。

而调节 G 蛋白信号通路 10（Regulator of G-protein signaling 10，RGS10）作为免疫细胞的关键稳态调节因子，引起了研究人员的极大兴趣。RGS10 就像是免疫细胞的 “管家”，可以通过多种途径负向调节炎症反应，在免疫细胞和淋巴组织中高度表达。之前的研究表明，RGS10 与多种和衰老、慢性炎症相关的疾病有关，在帕金森病的临床前研究中也发现它具有神经保护作用。但是，帕金森病患者外周免疫细胞中的 RGS10 水平降低，而且患者脑脊液中激活的外周免疫细胞增多，可外周免疫细胞在脑脊液中的 RGS10 水平变化却还不清楚。同时，慢性全身炎症（chronic systemic inflammation，CSI）会增加帕金森病等神经退行性疾病的发病风险，其来源与帕金森病的风险因素有很多重叠，但外周免疫细胞在这个过程中的具体作用机制还不明确。

为了搞清楚这些问题，来自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 and chronic systemic inflammation synergistically dysregulate peripheral immune cells in a sex-dependent manner” 的论文。他们发现帕金森病患者脑脊液中的 RGS10 水平比健康对照组和前驱期个体更低；RGS10 缺乏与 CSI 协同作用，会促使炎症性髓样细胞和细胞毒性细胞群体增多，还会减少循环系统以及大脑内外通过主要组织相容性复合体 II 类分子（major histocompatibility complex class II，MHCII）进行的先天和适应性免疫细胞间的交流，且这些影响在雄性个体中更为明显。这一研究结果首次突出了 RGS10 是机体对 CSI 全身免疫反应的重要调节因子，也表明 RGS10 可能在帕金森病免疫失调的发展过程中发挥着作用，为帕金森病的研究和治疗提供了新的方向。

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：使用帕金森病进展标记倡议（Parkinson’s Progression Markers Initiative，PPMI）项目中的人类数据进行分析，这些数据来自参与 PPMI 研究的众多患者，包括帕金森病患者、前驱期患者和健康对照者。

• 动物实验技术：利用 RGS10 基因敲除（knock out，KO）小鼠和野生型 C57BL/6 小鼠，构建慢性全身炎症小鼠模型。通过对小鼠进行处理和观察，研究 RGS10 和 CSI 对免疫细胞的影响。

• 细胞检测技术：运用外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）分离技术、脑免疫细胞分离技术、流式细胞术以及 NanoString 技术等，对小鼠的血液和脑组织中的免疫细胞进行分离、检测和分析，了解免疫细胞的频率、功能和基因表达情况。

接下来，让我们一起看看研究人员通过这些方法得到了哪些有趣的结果：

• RGS10 蛋白水平在帕金森病患者脑脊液中降低：研究人员利用 PPMI 研究项目的蛋白质组学数据集，对健康对照者（）、前驱期帕金森病患者（）和帕金森病患者（）脑脊液中的 RGS10 水平进行了评估。结果发现，校正年龄和性别因素后，帕金森病患者脑脊液中的 RGS10 水平明显低于健康对照者和前驱期个体，不过前驱期个体和健康对照者之间没有显著差异。此外，RGS10 水平与年龄存在微弱的负相关，而且男性帕金森病患者脑脊液中的 RGS10 水平显著低于前驱期女性或女性帕金森病患者。同时，研究人员还发现 RGS10 水平与疾病进展（通过总 UPDRS 评分衡量）之间没有显著相关性。这一系列结果表明，帕金森病患者脑脊液中的 RGS10 水平确实降低了，而且这种降低与年龄和性别有关，但和疾病进展关系不大。

• RGS10 和 CSI 调节小鼠循环免疫细胞的频率和功能：考虑到 RGS10 缺失会促进炎症反应和免疫细胞招募失调，研究人员通过给雄性和雌性 C57BL/6 小鼠和 RGS10 基因敲除小鼠诱导慢性全身炎症，来研究 RGS10 对暴露于 LPS 诱导的 CSI 的先天免疫细胞频率和功能的影响。结果发现，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。例如，基因敲除小鼠的 NK 细胞总体数量较少，但在暴露于 LPS 诱导的 CSI 后，NK 细胞频率显著增加，而野生型小鼠则没有明显变化；LPS 诱导的 CSI 会使树突状细胞频率显著增加，RGS10 缺乏会加剧这种增加，且在雄性小鼠中更为明显；在雌性小鼠中，LPS 诱导的 CSI 会使循环单核细胞的百分比降低。此外，研究人员还发现，MHCII 在单核细胞上的膜表达会因 LPS 诱导的 CSI 而降低，而且 RGS10 缺乏的雄性小鼠单核细胞的炎症表型增强。这说明 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动态。

• RGS10 和 CSI 调节小鼠循环 B 细胞和 CD4?T 细胞的频率：由于 LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 缺乏会改变循环抗原呈递细胞的频率和能力，研究人员进一步研究了淋巴细胞群体的动态变化。结果显示，LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 会引起 B 细胞频率的性别特异性改变，RGS10 还会调节 CD4?辅助性 T 细胞的群体频率。具体来说，LPS 诱导的 CSI 会使野生型雄性小鼠的 B 细胞频率显著降低，而基因敲除雄性小鼠则没有明显变化；在雌性小鼠中，基因敲除小鼠暴露于 LPS 诱导的 CSI 后，B 细胞频率显著降低，而野生型小鼠则没有变化。此外，RGS10 缺乏会导致雌性小鼠循环中 CD4?T 细胞频率在基线时低于野生型小鼠，但在 LPS 诱导的 CSI 后，这种差异消失。这表明 LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 对小鼠循环中的免疫细胞有不同的调节作用。

• RGS10 缺乏与 CSI 协同诱导雄性小鼠 PBMCs 的免疫失调：为了更好地了解 RGS10 缺乏的免疫细胞在暴露于 LPS 诱导的 CSI 后的激活状态和细胞途径变化，研究人员利用 Nanostring 技术对免疫途径进行了靶向转录组分析。他们从暴露于相同 CSI 模型的另一组雄性小鼠的 PBMCs 中提取 RNA 进行分析，发现基线时，RGS10 缺乏在 PBMCs 中除了 RGS10 本身外，没有诱导其他差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）；LPS 诱导的 CSI 单独作用时，相对于野生型生理盐水对照组，只诱导了 8 个差异表达基因；但在暴露于 LPS 诱导的 CSI 后，RGS10 缺乏的 PBMCs 中有 117 个差异表达基因。KEGG 分析表明，这些差异表达基因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等多个途径。这说明 RGS10 缺乏与 CSI 协同作用，会诱导雄性小鼠 PBMCs 的先天和适应性免疫系统失调。

• RGS10 和 CSI 调节大脑及其周围先天免疫细胞的频率并协同影响其激活：免疫细胞的表型会受到多种因素影响，循环中的免疫细胞可能无法反映大脑及其周围的免疫细胞情况。因此，研究人员分离了大脑免疫细胞，以评估在 RGS10 缺乏和 LPS 诱导的 CSI 条件下，中枢神经系统（central nervous system，CNS）相关免疫细胞是否会发生类似变化。结果发现，RGS10 和 CSI 会调节中枢神经系统相关免疫细胞的频率和激活状态。例如，基因敲除小鼠大脑及其周围的 CD45?细胞频率在雄性和雌性中均降低，但在雄性中，RGS10 缺乏或 LPS 诱导的 CSI 对 CD45?细胞频率没有显著影响；在雌性中，LPS 诱导的 CSI 会使野生型小鼠的 CD45?细胞频率显著增加，而基因敲除小鼠则没有变化。此外，LPS 诱导的 CSI 会使雄性基因敲除小鼠的 CD45 膜表达显著增加，在雌性中，野生型和基因敲除小鼠的 CD45 表达都会因 LPS 诱导的 CSI 而增加。研究人员还发现，RGS10 缺乏会导致大脑及其周围的树突状细胞频率显著增加，微胶质细胞频率显著降低，而且 RGS10 缺乏的中枢神经系统相关抗原呈递细胞暴露于 CSI 后，抗原呈递机制会显著降低，髓样细胞会被激活，且这些变化在雄性中更为明显。这表明 RGS10 和 CSI 对大脑及其周围的免疫细胞有重要调节作用。

• RGS10 和 CSI 介导中枢神经系统相关免疫细胞中淋巴细胞频率的降低，同时增强细胞毒性 T 细胞群体：研究人员进一步研究了中枢神经系统中的淋巴细胞动态变化，发现 RGS10 和 CSI 会导致 B 细胞频率降低，T 细胞频率也会受到 CSI 的影响。具体来说，在雄性小鼠中，所有组的 B 细胞频率都显著低于野生型生理盐水对照组；在雌性小鼠中，只有基因敲除小鼠暴露于 LPS 诱导的 CSI 后，B 细胞频率才显著降低。此外，LPS 诱导的 CSI 会使 CD4?T 细胞频率降低，基因敲除小鼠的 CD4?T 细胞频率在基线时就较低；同时，LPS 诱导的 CSI 会使 CD8?T 细胞频率增加，且这种增加在雄性基因敲除小鼠中更为显著，导致 CD8?/CD4?细胞比值显著增加，说明细胞毒性 T 细胞群体增多。此外，LPS 诱导的 CSI 还会使 NKT 细胞频率增加，且在雄性基因敲除小鼠中更为显著。这表明 RGS10 和 CSI 会对中枢神经系统相关免疫细胞中的淋巴细胞和细胞毒性 T 细胞群体产生影响。

• RGS10 缺乏与 CSI 协同激活中枢神经系统相关免疫细胞的先天免疫，同时损害淋巴细胞的参与：研究人员对中枢神经系统相关免疫细胞的基因和基因途径变化进行评估，发现暴露于 LPS 诱导的 CSI 和 RGS10 缺乏会增加差异表达基因的数量。KEGG 途径分析显示，这些差异表达基因参与了感染途径、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等多个途径。进一步的子分析发现，RGS10 缺乏的中枢神经系统相关免疫细胞暴露于 LPS 诱导的 CSI 后，会富集 TLR4/RIG1 途径、补体基因、淋巴细胞细胞黏附和迁移基因等，同时与髓样细胞运输和淋巴细胞参与相关的趋化因子会显著减少。这说明 RGS10 缺乏与 CSI 协同调节中枢神经系统相关免疫细胞中参与免疫细胞运输、免疫细胞激活、细胞因子和补体级联反应以及淋巴细胞参与的基因。

综合以上研究结果，研究人员得出结论：帕金森病患者脑脊液中的 RGS10 水平低于健康对照者和前驱期个体，RGS10 水平与年龄和性别相关，但与疾病进展无关。RGS10 缺乏与 LPS 诱导的 CSI 协同作用，会促使炎症性髓样细胞和细胞毒性细胞群体增多，减少循环系统以及大脑内外通过 MHCII 进行的先天和适应性免疫细胞间的交流，且这些影响在雄性个体中更为明显。

在讨论部分，研究人员表示，脑脊液中 RGS10 水平的降低可能意味着帕金森病患者的外周免疫细胞在调节炎症反应方面存在缺陷，这可能会对神经元造成危害。虽然这是一项大规模研究，但也存在一些局限性。比如，目前还不能确定脑脊液中 RGS10 的减少是否只发生在免疫细胞中，未来需要通过单细胞蛋白质组学或质谱细胞术等技术来进一步研究；同时，研究也没有捕捉到急性炎症早期免疫细胞的动态变化，而且无法确定免疫细胞的招募和迁移情况。不过，这项研究首次揭示了 RGS10 在调节机体对 CSI 的全身免疫反应中的重要作用，为理解帕金森病的免疫失调机制提供了新的视角，也为未来帕金森病的治疗研究提供了有价值的线索，有望推动帕金森病治疗领域的新突破。