2025年2月12日,波士頓兒童醫(yī)院的研究人員指導,在國際頂勘Nature(IF:50.5)發(fā)表了題為“ Macrophages Macrophages protect against sensory axon loss in peripheral neuropathy"的研究性論文發行速度。該研究小組設計了一個由高脂肪非常激烈、高果糖飲食引起的糖尿病小鼠模型互動互補。該模型顯示規模,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橫向協同。約6個月時認為,皮膚軸突開始退化實際需求,提示存在神經(jīng)的病變解決方案。研究人員懷疑周圍神經(jīng)的病變是由免疫系統(tǒng)引起的,因此使用單細胞測序檢測周圍神經(jīng)感覺神經(jīng)元軸突附近免疫細胞的變化善謀新篇。研究人員發(fā)現(xiàn)一種存在于神經(jīng)中的免疫細胞增產,也就是一種促炎巨噬細胞,開始產(chǎn)生趨化因子方法。這些信號分子招募了第二批循環(huán)巨噬細胞行動力,這些巨噬細胞在小鼠開始進食12周后開始浸潤神經(jīng),此時感覺癥狀開始出現(xiàn)切實把製度,但還沒有看到神經(jīng)退化保供。以前,巨噬細胞被認為在糖尿病中起致病作用進行部署,主要對軸突損失作出反應責任。但Hakim, Woolf和同事們的觀察結果恰恰相反。Woolf說:“令我們驚訝的是保護好,當我們阻止巨噬細胞滲入神經(jīng)時組建,神經(jīng)的病變開始惡化表現,而不是好轉(zhuǎn)。巨噬細胞具有保護作用首次。它們減緩了神經(jīng)的病變的發(fā)生可能性更大,減少了其影響。"
本研究采用高脂肪搖籃、高果糖飲食(HFHFD)誘導肥胖和糖尿病前期代謝變化技術,研究DPN的發(fā)病機制。周圍神經(jīng)的病變是2型糖尿病的常見并發(fā)癥推動,與肥胖相對較高、導管感覺喪失以及部分患者的神經(jīng)性疼痛密切相關。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開展研究,但炎癥對周圍神經(jīng)的病變發(fā)病機制的貢獻尚未得到研究姿勢。
飼喂HFHFD的小鼠在3個月后出現(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個月時出現(xiàn)減少首要任務。通過單細胞測序綠色化,該團隊發(fā)現(xiàn)CCR2+巨噬細胞在HFHFD喂養(yǎng)小鼠的坐骨神經(jīng)軸突變性檢測到之前就已經(jīng)浸潤。這些浸潤性巨噬細胞與神經(jīng)基質(zhì)誘導的巨噬細胞具有相似的基因表達發展,并表達神經(jīng)變性相關的小膠質(zhì)標記基因保持穩定,盡管沒有軸突丟失或脫髓鞘。
通過基因或藥物阻斷CCR2信號傳導抑制巨噬細胞募集面向,導致更嚴重的熱痛覺減退和加速皮膚去神經(jīng)支撐作用,募集巨噬細胞中表達的Lgals3基因的缺失也是如。因此建設項目,巨噬細胞募集到肥胖糖尿病前期小鼠的周圍神經(jīng)具有神經(jīng)保護作用最為突出,通過聚集素延緩末梢感覺軸突變性。增強和維持患者早期的神經(jīng)保護性免疫反應可以減緩或預防周圍神經(jīng)的病變相結合。
圖2:CCR2巨噬細胞浸潤高脂高果糖飲食小鼠的坐骨神經(jīng)高效化,并且駐留巨噬細胞變得具有促炎性
Figure 2 揭示了高脂高果糖飲食(HFHFD)對小鼠坐骨神經(jīng)的影響,重點研究了巨噬細胞的變化為產業發展。首先範圍和領域,通過單細胞測序數(shù)據(jù)的整合分析(圖2a),研究發(fā)現(xiàn)坐骨神經(jīng)中的CCR2陽性巨噬細胞在HFHFD喂養(yǎng)的小鼠中顯著增加(圖2b)各項要求。這些細胞可能是最近從血液中侵入的更高要求,因為它們?nèi)匀槐磉_單核細胞標記物(如Ccr2、Fn1和Ly6c2)新技術,同時展示了巨噬細胞的特征共同學習。其次,該圖的免疫組化分析(圖2c和2d)顯示服務為一體,HFHFD喂養(yǎng)的小鼠坐骨神經(jīng)中的F4/80陽性巨噬細胞在神經(jīng)的內(nèi)膜空間中數(shù)量增加問題。這些巨噬細胞不僅數(shù)量增多大大縮短,并且表現(xiàn)出趨向炎癥的變化。流式細胞術進一步驗證了巨噬細胞招募的增加(圖2e)緊密相關,此外,這一增加與熱痛覺減退的出現(xiàn)同時發(fā)生先進技術,提示巨噬細胞可能是對神經(jīng)活動或神經(jīng)微環(huán)境變化的響應培訓。最后,轉(zhuǎn)錄組分析顯示宣講手段,在HFHFD喂養(yǎng)的小鼠中重要工具,駐留巨噬細胞(resMac)上調(diào)了多種趨化因子,如CCL3和CCL8配套設備,這暗示其可能參與了巨噬細胞的招募(圖2f)更優質。基因功能分析強化了該觀點推進高水平,表明趨化因子信號傳導路徑被激活(圖2g)脫穎而出。使用CCL2–RFP報告小鼠,研究進一步確認了CCL2主要由神經(jīng)中的駐留巨噬細胞產(chǎn)生生產創效,而不是神經(jīng)元或施旺細胞(圖2h和2i)結構。總體而言優化上下,F(xiàn)igure 2表明能力建設,在HFHFD喂養(yǎng)的小鼠中,CCR2依賴的巨噬細胞招募是一個關鍵過程生產體系,這些細胞通過參與趨化因子產(chǎn)生和炎癥信號傳導潛在影響神經(jīng)的保護和修復功能服務。
研究價值:
1.巨噬細胞的保護作用:CCR2巨噬細胞早期滲入到肥胖前糖尿病小鼠的坐骨神經(jīng)中,且這種浸潤是神經(jīng)保護性的能力和水平,能夠延緩感覺神經(jīng)軸突的退化覆蓋。這提示在臨床中,通過調(diào)節(jié)巨噬細胞的活性和浸潤明確相關要求,可能對延緩糖尿病周圍神經(jīng)的病變的進展具有潛在的治療價值重要意義。
2. Galectin-3 的作用: 巨噬細胞通過表達Gal-3來實現(xiàn)這種神經(jīng)保護作用。Gal-3在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退化性疾病中也被認為具有保護作用深化涉外。這為糖尿病周圍神經(jīng)的病變的治療提供了一個新的靶點追求卓越,即通過增強Gal-3的表達或功能來延緩神經(jīng)的病變的進展。
3. 早期干預的重要性:研究顯示參與能力,巨噬細胞的早期招募能夠在神經(jīng)軸突退化明顯之前產(chǎn)生保護效應合理需求。這提示臨床上,在糖尿病或肥胖患者中充分發揮,早期識別和干預可能是預防或減緩周圍神經(jīng)的病變的關鍵高質量。
4. 與人類疾病的相關性: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充分發揮,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志物的檢測來預測神經(jīng)的病變的風險管理,并制定個性化的治療策略設計。
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)生機制改進措施,特別關注炎癥在其中的作用就此掀開。雖然巨噬細胞長期以來被認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)生和進展今年。這一發(fā)現(xiàn)揭示了免疫細胞在飲食誘導的外周神經(jīng)的病變中的潛在神經(jīng)保護作用穩步前行。巨噬細胞的募集具有神經(jīng)保護作用,可以通過galectin-3來延緩末端感覺軸突的退化動手能力。早期增強和維持神經(jīng)保護性免疫反應可能有助于減緩或預防外周神經(jīng)的病變的進展逐步改善。
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原始文獻
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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