新生儿肠道中的免疫助手，竟是引发脑损伤的“元凶”？学术资讯

左图：来自健康小鼠的大脑类器官，神经元之间有大量的髓鞘连接（明亮区域）。

右图：大脑类器官接触坏死性小肠结肠炎（NEC）模型小鼠的CD4+ T细胞后，连接神经元的髓鞘纤维数量明显减少。

坏死性小肠结肠炎（NEC）是一种破坏早产儿肠道黏膜的致命炎症，即使痊愈也极有可能引发严重的脑损伤。但患病的肠道如何“传达”其对新生儿大脑的破坏信号依旧是科学界的未解之谜。

现在，这一谜题的答案呼之欲出。当地时间1月6日，美国约翰霍普金斯医学院和瑞士洛桑大学的研究人员在《科学转化医学》杂志上发表论文称，通过对NEC模型小鼠的研究，他们发现辅助性T细胞（CD4+ T细胞）会从肠道进入大脑，攻击神经细胞，从而引发严重的脑损伤。

在2018年的一项研究中，科学家们发现NEC会产生一种名为TLR4的蛋白质，激活大脑中的免疫细胞——小胶质细胞，导致白质丢失、脑损伤和认知功能下降。但当时科学家们并不清楚这两者是如何相关联的。在最新的研究中，研究人员推测CD4+ T细胞可能与此有关。CD4+ T细胞不仅可以辅助B细胞对外来入侵抗原作出反应，也负责“招募”杀伤性T细胞到炎症区域，清除感染细胞。但如果后者发生的时间和地点有误，就可能误伤健康细胞。

“我们比较了NEC患儿和其他死因婴儿的大脑，发现前者的大脑中CD4+ T细胞增多，小胶质细胞的活动也会增加。我们怀疑这些T细胞可能来自肠道的NEC发炎区域。”研究通讯作者、约翰霍普金斯大学医学院的外科教授David Hackam博士说。

为了证明这个假设，研究人员在幼鼠身上诱导了NEC，结果发现它们大脑中的CD4+ T细胞显著增加，小胶质细胞的活性也相应增加。此外，NEC小鼠的血脑屏障非常薄弱，这也许能解释肠道中的CD4+ T细胞为何可以抵达大脑。随后，研究人员阻断了大脑中CD4+ T细胞，结果发现，小胶质细胞的活动被抑制，白质得以保存。他们也因此确定：CD4+ T细胞的积累是NEC造成脑损伤的原因。

白质是一种被称为髓磷脂的脂肪，它覆盖并保护着大脑中的神经元，促进了神经元之间的交流。为进一步明确不断积累的CD4+ T细胞如何破坏白质，研究人员将NEC小鼠的脑源性CD4+ T细胞添加到大脑类器官中，经过几周的跟踪，他们发现，随着髓磷脂减少，T细胞分泌的干扰素-γ（IFN -γ）会在类器官中积累。若单独将IFN -γ添加到大脑类器官中，则会导致炎症水平增加，髓磷脂减少。这表明，IFN -γ引导了导致NEC相关脑损伤的过程。随后，研究人员又证实了NEC小鼠的肠源性CD4+ T细胞是唯一可能导致脑损伤的细胞。

单独阻断IFN -γ对严重的NEC小鼠脑损伤发展具有显著的保护作用。因此，研究人员指出，相关疗法也许能使患有NEC的早产儿获益。

Hackam说：“我们的研究表明，NEC中的肠源性CD4+ T细胞可以转移到大脑中，造成损伤。我们所用的小鼠模型与人类的情况非常相似，因此，这可能也是患有NEC的人类早产儿的脑损伤发生机制。基于这些发现，或许我们可以通过阻断IFN -γ, 预防这类脑损伤。”

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编译：花花

审稿：西莫

责编：陈之涵

期刊来源：《科学转化医学》

期刊编号：1946-6234

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https://medicalxpress.com/news/2021-01-mouse-link-gut-disease-brain.html