2025年2月12日,波士頓兒童醫(yī)院的研究人員聽得進,在國(guó)際頂勘Nature(IF:50.5)發(fā)表了題為“ Macrophages Macrophages protect against sensory axon loss in peripheral neuropathy"的研究性論文不斷發展。該研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)由高脂肪空間廣闊、高果糖飲食引起的糖尿病小鼠模型多樣性。該模型顯示有很大提升空間,這些小鼠在開始這種飲食的8到12周內(nèi)出現(xiàn)了糖尿病的所有主要特征講理論。約6個(gè)月時(shí)推廣開來,皮膚軸突開始退化,提示存在神經(jīng)的病變結構。研究人員懷疑周圍神經(jīng)的病變是由免疫系統(tǒng)引起的,因此使用單細(xì)胞測(cè)序檢測(cè)周圍神經(jīng)感覺神經(jīng)元軸突附近免疫細(xì)胞的變化優化上下。研究人員發(fā)現(xiàn)一種存在于神經(jīng)中的免疫細(xì)胞能力建設,也就是一種促炎巨噬細(xì)胞,開始產(chǎn)生趨化因子生產體系。這些信號(hào)分子招募了第二批循環(huán)巨噬細(xì)胞服務,這些巨噬細(xì)胞在小鼠開始進(jìn)食12周后開始浸潤(rùn)神經(jīng),此時(shí)感覺癥狀開始出現(xiàn)能力和水平,但還沒有看到神經(jīng)退化覆蓋。以前,巨噬細(xì)胞被認(rèn)為在糖尿病中起致病作用研究,主要對(duì)軸突損失作出反應(yīng)高效。但Hakim, Woolf和同事們的觀察結(jié)果恰恰相反。Woolf說(shuō):“令我們驚訝的是提高,當(dāng)我們阻止巨噬細(xì)胞滲入神經(jīng)時(shí)機構,神經(jīng)的病變開始惡化的特性,而不是好轉(zhuǎn)。巨噬細(xì)胞具有保護(hù)作用基礎。它們減緩了神經(jīng)的病變的發(fā)生提供堅實支撐,減少了其影響。"
本研究采用高脂肪高產、高果糖飲食(HFHFD)誘導(dǎo)肥胖和糖尿病前期代謝變化信息化技術,研究DPN的發(fā)病機(jī)制。周圍神經(jīng)的病變是2型糖尿病的常見并發(fā)癥良好,與肥胖逐步顯現、導(dǎo)管感覺喪失以及部分患者的神經(jīng)性疼痛密切相關(guān)。雖然糖尿病周圍神經(jīng)的病變的發(fā)生和發(fā)展與血脂異常和高血糖有關(guān)單產提升,但炎癥對(duì)周圍神經(jīng)的病變發(fā)病機(jī)制的貢獻(xiàn)尚未得到研究傳遞。
飼喂HFHFD的小鼠在3個(gè)月后出現(xiàn)持續(xù)性熱痛覺減退,但表皮皮膚神經(jīng)纖維密度僅在6個(gè)月時(shí)出現(xiàn)減少今年。通過單細(xì)胞測(cè)序穩步前行,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)CCR2+巨噬細(xì)胞在HFHFD喂養(yǎng)小鼠的坐骨神經(jīng)軸突變性檢測(cè)到之前就已經(jīng)浸潤(rùn)。這些浸潤(rùn)性巨噬細(xì)胞與神經(jīng)基質(zhì)誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞具有相似的基因表達(dá)動手能力,并表達(dá)神經(jīng)變性相關(guān)的小膠質(zhì)標(biāo)記基因逐步改善,盡管沒有軸突丟失或脫髓鞘。
通過基因或藥物阻斷CCR2信號(hào)傳導(dǎo)抑制巨噬細(xì)胞募集提升,導(dǎo)致更嚴(yán)重的熱痛覺減退和加速皮膚去神經(jīng)大大提高,募集巨噬細(xì)胞中表達(dá)的Lgals3基因的缺失也是如。因此研究成果,巨噬細(xì)胞募集到肥胖糖尿病前期小鼠的周圍神經(jīng)具有神經(jīng)保護(hù)作用取得了一定進展,通過聚集素延緩末梢感覺軸突變性。增強(qiáng)和維持患者早期的神經(jīng)保護(hù)性免疫反應(yīng)可以減緩或預(yù)防周圍神經(jīng)的病變大面積。
圖2:CCR2巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)高脂高果糖飲食小鼠的坐骨神經(jīng)積極參與,并且駐留巨噬細(xì)胞變得具有促炎性
Figure 2 揭示了高脂高果糖飲食(HFHFD)對(duì)小鼠坐骨神經(jīng)的影響,重點(diǎn)研究了巨噬細(xì)胞的變化培養。首先交流研討,通過單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)的整合分析(圖2a),研究發(fā)現(xiàn)坐骨神經(jīng)中的CCR2陽(yáng)性巨噬細(xì)胞在HFHFD喂養(yǎng)的小鼠中顯著增加(圖2b)形式。這些細(xì)胞可能是最近從血液中侵入的建設應用,因?yàn)樗鼈內(nèi)匀槐磉_(dá)單核細(xì)胞標(biāo)記物(如Ccr2、Fn1和Ly6c2)日漸深入,同時(shí)展示了巨噬細(xì)胞的特征動力。其次,該圖的免疫組化分析(圖2c和2d)顯示互動式宣講,HFHFD喂養(yǎng)的小鼠坐骨神經(jīng)中的F4/80陽(yáng)性巨噬細(xì)胞在神經(jīng)的內(nèi)膜空間中數(shù)量增加生產效率。這些巨噬細(xì)胞不僅數(shù)量增多產能提升,并且表現(xiàn)出趨向炎癥的變化。流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證了巨噬細(xì)胞招募的增加(圖2e)節點,此外通過活化,這一增加與熱痛覺減退的出現(xiàn)同時(shí)發(fā)生,提示巨噬細(xì)胞可能是對(duì)神經(jīng)活動(dòng)或神經(jīng)微環(huán)境變化的響應(yīng)的特點。最后健康發展,轉(zhuǎn)錄組分析顯示,在HFHFD喂養(yǎng)的小鼠中大數據,駐留巨噬細(xì)胞(resMac)上調(diào)了多種趨化因子非常重要,如CCL3和CCL8,這暗示其可能參與了巨噬細(xì)胞的招募(圖2f)空間廣闊I造一處;蚬δ芊治鰪?qiáng)化了該觀點(diǎn),表明趨化因子信號(hào)傳導(dǎo)路徑被激活(圖2g)知識和技能。使用CCL2–RFP報(bào)告小鼠取得顯著成效,研究進(jìn)一步確認(rèn)了CCL2主要由神經(jīng)中的駐留巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,而不是神經(jīng)元或施旺細(xì)胞(圖2h和2i)實現〔蝗莺鲆??傮w而言,F(xiàn)igure 2表明服務體系,在HFHFD喂養(yǎng)的小鼠中說服力,CCR2依賴的巨噬細(xì)胞招募是一個(gè)關(guān)鍵過程,這些細(xì)胞通過參與趨化因子產(chǎn)生和炎癥信號(hào)傳導(dǎo)潛在影響神經(jīng)的保護(hù)和修復(fù)功能分析。
研究?jī)r(jià)值:
1.巨噬細(xì)胞的保護(hù)作用:CCR2巨噬細(xì)胞早期滲入到肥胖前糖尿病小鼠的坐骨神經(jīng)中表示,且這種浸潤(rùn)是神經(jīng)保護(hù)性的,能夠延緩感覺神經(jīng)軸突的退化非常激烈。這提示在臨床中競爭力所在,通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的活性和浸潤(rùn),可能對(duì)延緩糖尿病周圍神經(jīng)的病變的進(jìn)展具有潛在的治療價(jià)值實力增強。
2. Galectin-3 的作用: 巨噬細(xì)胞通過表達(dá)Gal-3來(lái)實(shí)現(xiàn)這種神經(jīng)保護(hù)作用體系流動性。Gal-3在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退化性疾病中也被認(rèn)為具有保護(hù)作用探索創新。這為糖尿病周圍神經(jīng)的病變的治療提供了一個(gè)新的靶點(diǎn)帶來全新智能,即通過增強(qiáng)Gal-3的表達(dá)或功能來(lái)延緩神經(jīng)的病變的進(jìn)展。
3. 早期干預(yù)的重要性:研究顯示新產品,巨噬細(xì)胞的早期招募能夠在神經(jīng)軸突退化明顯之前產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)去完善。這提示臨床上,在糖尿病或肥胖患者中長遠所需,早期識(shí)別和干預(yù)可能是預(yù)防或減緩周圍神經(jīng)的病變的關(guān)鍵求索。
4. 與人類疾病的相關(guān)性:小鼠模型中的發(fā)現(xiàn)與人類糖尿病前期患者的感覺異常相似讓人糾結,這表明該模型能很好地模擬人類疾病。臨床上可考慮通過生物標(biāo)志物的檢測(cè)來(lái)預(yù)測(cè)神經(jīng)的病變的風(fēng)險(xiǎn)穩定發展,并制定個(gè)性化的治療策略基石之一。
總之,本論文研究了肥胖和前糖尿病狀態(tài)下外周神經(jīng)的病變的發(fā)生機(jī)制服務品質,特別關(guān)注炎癥在其中的作用的發生。雖然巨噬細(xì)胞長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為在糖尿病和胰島素抵抗中的病理作用,但本研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞在疾病早期階段的募集延緩了外周神經(jīng)的病變的發(fā)生和進(jìn)展影響。這一發(fā)現(xiàn)揭示了免疫細(xì)胞在飲食誘導(dǎo)的外周神經(jīng)的病變中的潛在神經(jīng)保護(hù)作用新的動力。巨噬細(xì)胞的募集具有神經(jīng)保護(hù)作用,可以通過galectin-3來(lái)延緩末端感覺軸突的退化發展契機。早期增強(qiáng)和維持神經(jīng)保護(hù)性免疫反應(yīng)可能有助于減緩或預(yù)防外周神經(jīng)的病變的進(jìn)展廣泛關註。
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原始文獻(xiàn)
Hakim, S., Jain, A., Adamson, S.S. et al. Macrophages protect against sensory axon loss in peripheral neuropathy. Nature (2025). doi.org/10.1038/s41586-024-08535-1.
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