研究人员开发了一种减少大脑炎症的新方法,通过创建一种持久的NF-κB抑制剂来实现这一目标。这项研究发表在《Nature Experimental & Molecular Medicine》杂志上,探讨了与年龄相关的慢性炎症(即“炎性衰老”)及其对衰老的影响。具体来说,研究人员重点关注神经炎症,这种现象发生在受年龄影响的大脑小胶质细胞开始发出促炎信号,特别是细胞因子NF-κB [1]。尽管已有大量研究揭示了这种信号传导发生的原因 [2],但治疗方法仍然难以捉摸。
NF-κB特别值得关注;许多关于与年龄相关疾病的论文都将其视为问题和潜在靶点 [3]。然而,尽管实验室中存在超过700种NF-κB抑制剂,但没有一种已经通过临床试验过程。
研究人员的候选抑制剂是一种已知天然抑制剂IκB的变体。通过替换其两个氨基酸,防止这种蛋白质被细胞降解,就像天然版本那样;这种工程化的超级抑制剂被称为srIκB,旨在在细胞质中长时间停留并抑制NF-κB。
作为递送载体,研究人员选择了外泌体,这些细胞信使不会刺激免疫系统 [4],装载有超级抑制剂的外泌体称为Exo-srIκB。在这项研究之前,该团队曾使用Exo-srIκB治疗动物模型中的炎症性疾病 [5];这是他们首次尝试解决大脑炎症问题。
在研究人员的第一个实验中,他们检查了2到3个月大的小鼠和21到22个月大的小鼠的大脑。正如预期的那样,老年小鼠的细胞因子和炎症因子显著增加,而天然IκB的数量较低。白细胞已经渗入老年小鼠的大脑,基因表达分析显示炎症因子的广泛增加。
然后,研究人员给2到3个月和18到22个月的小鼠注射了Exo-srIκB,为期三天,并设置了接受空外泌体的对照组。接受Exo-srIκB的老年小鼠关键炎症因子(如IL-1α)的水平明显降低。与对照组相比,它们的免疫B细胞和巨噬细胞数量也显著减少,这意味着免疫系统的炎症反应减弱。与白细胞迁移和激活相关的基因也被下调。
少突胶质细胞在大脑功能中起支持作用,例如髓鞘形成,并随着年龄的增长变得更加倾向于炎症。然而,在接受Exo-srIκB的老年小鼠中,这种与年龄相关的转变大部分被减少。有趣的是,参与初始髓鞘形成的少突胶质细胞数量也减少了;研究人员推测这可能是由于炎症减少导致对髓鞘形成的需求降低。
星形胶质细胞也在大脑中起支持作用,但它们的行为并未因Exo-srIκB而改变。令人担忧的是,一些细胞的数量变化方向与衰老相同。然而,内皮细胞似乎朝着更年轻的表型发展,大脑通透性降低。
细胞间通讯也受到显著影响。涉及趋化因子激活的途径(鼓励B细胞进入大脑)在老年小鼠中显著减少。然而,与T细胞相关的其他途径似乎比以前更强,这可能解释了为什么T细胞在接受Exo-srIκB治疗后仍然普遍存在。
虽然这显然不是完整的解决方案,但研究人员相信“Exo-srIκB可能成为对抗病理性的与年龄相关的炎症过程的有效治疗药物,特别是那些针对巨噬细胞和小胶质细胞的过程。”他们指出,尽管使用了高浓度的这种蛋白质,但它似乎没有明显的副作用。然而,样本量较小,且这只是在有限时间内进行的小鼠研究。进一步的工作需要确定这种方法是否可以在人类身上发挥作用。
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