一张经过T细胞耗竭抑制分子处理的老年小鼠脑部切片图,图中T细胞(红色)、称为小胶质细胞的免疫细胞(白色)和细胞增殖标记物(绿色)清晰可见,突显了"重获活力"的T细胞。图片来源:帕洛玛·纳瓦罗(Paloma Navarro)
脑弹性骑士倡议(Knight Initiative for Brain Resilience)的研究人员修改了一种广为人知的免疫蛋白,以刺激新神经元的生长,缓解大脑炎症,并改善老年小鼠的认知能力。这些发现发表在《免疫》(Immunity)杂志上,可能为理解和治疗人类神经退行性疾病开辟新途径。
资深作者、斯坦福医学院(Stanford Medicine)遗传学Michele和Timothy Barakett讲席教授安妮·布鲁内特(Anne Brunet)表示,这些结果来自于一项合作性的骑士倡议创新奖项目,旨在了解与大脑老化相关的炎症来源以及如何消除它。
"我们阐明了老化免疫系统与认知功能之间的复杂关系,"作为吴蔡神经科学研究所(Wu Tsai Neurosciences Institute)成员的布鲁内特说,"我们希望这项研究有朝一日能够为阿尔茨海默病、帕金森病和其他与年龄相关的脑部神经退行性疾病带来免疫疗法。"
第一作者、布鲁内特实验室的博士后研究员帕洛玛·纳瓦罗(Paloma Navarro)受到早期研究的启发,这些研究表明——与过去认为大脑通过血脑屏障受到免疫系统保护的旧教条相反——一种称为T细胞的免疫细胞经常侵入老化的大脑。这些研究还表明,随着年龄增长,许多T细胞变得"耗竭",无法像以前那样有效工作。
图片来源:《免疫》(2026)。DOI: 10.1016/j.immuni.2026.01.016
重启老化大脑中疲惫的免疫细胞
为了重振老年大脑中的T细胞,研究人员首先识别了小鼠中T细胞耗竭的化学特征,然后给予它们一种能抑制这种耗竭并使免疫细胞恢复健康的蛋白质。其中一个结果是诱导小胶质细胞发生炎症——小胶质细胞是大脑的"垃圾收集者",负责清除受损、感染或功能失调的细胞。
布鲁内特推测,当小胶质细胞发炎后,它们就无法再清理垃圾了。如果属实,老化的大脑将充斥着受损或患病的细胞,导致更严重的慢性炎症和认知功能下降。
设计靶向IL-10信号
随后,研究人员进一步研究了老化大脑中的炎症,特别关注一种名为白细胞介素-10(Interleukin-10,IL-10)的蛋白质的作用。IL-10对小胶质细胞既有促炎也有抗炎作用,因此研究团队试图通过分离IL-10的抗炎效果来改变这一平衡。
布鲁内特与斯坦福医学院结构生物学Younger Family讲席教授、分子与细胞生理学教授克里斯托弗·加西亚(Christopher Garcia)的实验室建立了合作关系。通过卓越的生化工程技术,加西亚的团队成功创建了一种仅具有有益抗炎特性的IL-10版本。
"克里斯在设计这种抗炎IL-10方面做了出色的工作,"布鲁内特说,"当我们看到它既改善了认知能力,又促进了老年小鼠大脑中新神经元的生长时,我们感到非常欣慰。我们确实想要消除炎症,而工程化的IL-10效果非常好。"
促进神经发生和小鼠认知能力
事实上,当研究团队将这种改良的IL-10给予老年小鼠时,他们发现了新形成神经元的证据,并发现老年小鼠在一系列认知测试中表现更好,包括迷宫导航、识别新物体以及通常随年龄下降的筑巢技能。
"这里的基本理论是,炎症导致神经发生减少,而通过减少炎症,我们可以改善大脑功能,"布鲁内特解释道,"这项工作令人兴奋,因为它指出了可以改变以促进大脑健康的免疫反应的具体要素,为免疫治疗干预提供了新途径。"
朝向人类免疫疗法的下一步
接下来,布鲁内特及其团队计划完善他们的方法,并更好地针对特定细胞类型。这可能涉及开发更加特异的免疫靶点和其他免疫调节蛋白质,以微调免疫反应,减少甚至消除副作用。
领导这项工作的博士后研究员纳瓦罗现已在瑞士洛桑联邦理工学院(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)建立了自己的实验室,她将在自己的实验室中继续研究IL-10和其他免疫蛋白质。
"最终目标是将这些有希望的发现转化为人类应用,"布鲁内特说,"免疫疗法可以像在癌症治疗中那样,彻底改变神经退行性和认知衰退的治疗方法。"
发表详情帕洛玛·纳瓦罗·内格雷多(Paloma Navarro Negredo)等人,《靶向老化大脑中的免疫细胞揭示工程化细胞因子IL-10增强神经发生并改善认知》,《免疫》(2026)。DOI: 10.1016/j.immuni.2026.01.016
期刊信息:《免疫》(Immunity)
关键医学概念IL10基因 | 神经炎症 | 免疫疗法
临床类别神经学 | 健康老化 | 过敏与免疫学
由斯坦福大学提供
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