Nature：拿什么保卫中枢神经系统免受病原体入侵？学术资讯

来源：BioArt

一直以来人们认为中枢神经系统是免疫豁免的部位，但最近研究表明，脑膜中存在多种不同种类的免疫细胞【1】。脑膜在颅骨内侧，覆盖在脑和脊髓外面，保护中枢神经系统免受外界的物理伤害和病原体的入侵。脑膜由三层结构构成，紧挨着颅骨内测的是硬脑膜（dura mater），硬脑膜中游行着脑膜血管，淋巴管以及硬脑膜静脉窦（dural venous sinuses），硬脑膜内侧是蛛网膜和软脑膜【2】。健康个体的脑膜中存在着固有免疫和适应性免疫细胞，抵抗外来病原体的入侵。大多数脑膜免疫细胞存在于硬脑膜中，包括T细胞、树突状细胞、肥大细胞以及脑膜巨噬细胞。但是，很少有研究关注脑膜中体液免疫系统的表型和功能。

近日，来自英国剑桥大学的Menna R. Clatworthy团队和美国NIH的Dorian B. McGavern团队联合在Nature上发表Gut-educated IgA plasma cells defend the meningeal venous sinuses的文章，发现在正常状态下小鼠和人脑膜中存在分泌IgA的浆细胞，这些细胞存在于硬脑膜静脉窦中，且对中枢免疫系统抵抗外来感染具有重要作用。

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研究团队首先研究正常状态下脑膜的体液免疫情况，在小鼠硬脑膜通过共聚焦显微镜观察，研究者发现脑膜B细胞主要是初始细胞(IgD+IgM+)，且CD138+BL1MP1表达的浆细胞主要分布于上矢状窦和横向静脉窦。出乎意料的是，这些静脉窦中的浆细胞主要是IgA阳性的，RNA-Seq也验证了IgA重链转录本的存在以及J-链的存在，表明脑膜静脉窦中的IgA，也可以像肠道中的IgA一样呈二聚体形态。双光子显微镜成像确认BL1MP1+细胞紧邻着静脉窦分布而不是在静脉窦里面分布。在人硬脑膜中也能观察到CD138+IgA+浆细胞的存在。

肠道中的IgA+细胞依赖于肠道的微生物菌群，研究团队探究肠道微生物菌群是否会影响硬脑膜中的浆细胞。发现SPF级小鼠抗生素处理之后脑膜中IgA+浆细胞大量降低，而无菌小鼠（germ-free mice, GF mice）脑膜中几乎没有IgA+浆细胞，但菌群移植能恢复GC小鼠脑膜中的浆细胞。B细胞受体测序发现，硬脑膜中部分B细胞克隆来自于肠道中B细胞，在脑膜中B细胞也会进行克隆扩增。为检测脑膜中IgA的免疫功能，研究者给小鼠静脉注射感染白色念珠菌Candida albicans，感染之后在硬脑膜静脉窦中观察到明显的B细胞和IgA+浆细胞的扩增以及沿着脑膜静脉窦壁对真菌的囚捕。颅内注射蛋白酶体抑制剂bortezomib消除脑膜中浆细胞，降低了真菌在静脉窦壁的囚捕，增加了脑组织中的真菌载量。

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