靶向免疫细胞-神经元串扰使衰老神经元恢复了年轻

【字体: 时间:2022年05月26日 来源:AAAS

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  因此,轴突再生可以通过对抗免疫细胞和神经元之间的串扰来促进。

  

老年人的T细胞触碰神经

随着年龄的增长,从神经系统损伤中恢复过来的能力变得越来越有限。然而,衰老依赖性再生衰退的分子和细胞机制仍不清楚。利用RNA测序和成像技术研究了坐骨神经损伤小鼠模型的背根神经节.与年轻小鼠相比,老年小鼠受损的DRG感觉神经元表达了更高水平的趋化因子CXCL13,而CXCL13吸引了CXR5+CD8型+T细胞。T细胞-神经元串扰激活caspase 3,它损害pAKT和pS6信号,导致再生失败。当caspase3、CXCR5或CXCL13作为治疗靶点时,作者能够将老年小鼠的神经元再生和恢复到与年轻小鼠相当的水平。

简介

老年人轴突再生和神经功能恢复极为有限。因此,神经系统的损伤通常伴随着严重和长期的残疾。我们对老化依赖性再生失败的分子机制的理解很差,阻碍了神经修复有效疗法的发展。为了促进修复策略的设计,迫切需要找出导致老化再生失效的关键分子和细胞机制。

理论基础

衰老引起细胞信号的广泛变化,包括新陈代谢、免疫和整体组织稳态的变化,这些变化在神经系统生理学和对损伤的反应中起着关键作用。因此,我们假设,老年神经系统的损伤后会伴随着独特的分子和细胞修饰,从而导致衰老依赖性再生能力下降。为此,在一个成熟的年轻和老年小鼠坐骨神经损伤模型中,通过对背根神经节(DRG)的RNA测序,系统地研究了与衰老和神经系统损伤相关的分子和细胞特征。对这些机制的深入研究将有助于发现以前未被识别的分子靶点,以对抗衰老依赖的再生衰退。

结果

对RNA测序数据的初步分析表明,衰老主要与小鼠坐骨神经损伤后DRG的T细胞活化和信号转导显著增加有关。随后的实验表明,老化与坐骨神经损伤前后DRG中炎性细胞因子(包括淋巴毒素)增加有关。特别地,我们发现淋巴毒素β是NF-κB磷酸化所必需的,而NF-κB能驱动趋化因子CXCL13在DRG感觉神经元中的表达。CXCL13吸引了CD8+在坐骨神经损伤后通过过度表达主要组织相容性复合体I类(MHC I)而在神经元附近表达CXCL13受体CXCR5的T细胞。CXCR5的参与+CD8型+具有MHC I表达的感觉神经元的T细胞激活caspase3,从而破坏pAKT和pS6信号,导致再生失败。caspase3激活的药理拮抗作用逆转了老年动物的再生障碍,恢复了pAKT和pS6的表达。过继转移实验包括Cxcr5和野生型细胞直接与CXCR5型+CD8型+T细胞在老年动物坐骨神经损伤后轴突再生中的作用。最后,用单克隆抗体中和CXCL13可对抗CXCR5的募集+CD8型+并将老年小鼠坐骨感觉轴突的再生能力恢复到与年轻动物相当的水平。CXCL13拮抗剂还可显著促进皮肤神经再生和感觉功能的恢复。

结论

我们已经确定了一种依赖于CXCL13依赖性的CXCR5招募和激活机制+CD8型+靠近感觉神经元的T细胞,在与MHC I通讯后限制神经损伤后轴突再生,呈现DRG神经元。人源化单克隆抗体对CXCL13的拮抗作用能逆转衰老小鼠的再生衰退,促进神经功能的恢复,提示了一条可用于未来治疗的途径。

导致受损感觉神经元老化依赖性再生失败的事件序列。

(1) 淋巴毒素β激活NF-κB;(2) 磷酸化NF-κB增加CXCL13表达;(3) CXCR5型+CD8型+T细胞进入DRG实质;(4、5)坐骨轴索损伤激活损伤信号;(6) MHC I由DRG神经元呈现;(7) CXCR5型+CD8型+T细胞与MHC I结合,激活神经元caspase3;(8) 切割的caspase3降低pAKT和pS6,导致再生失败。


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