NOD/ShiLtJ小鼠早期接触弗氏佐剂(Freund's adjuvant)会导致迟发性、自发的进行性脑脊髓炎

《Journal of Natural Pesticide Research》:Early exposure of NOD/ShiLtJ mice to Freund's adjuvant prompts delayed, spontaneous progressive encephalomyelitis

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Journal of Natural Pesticide Research CS2.3

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  自发性小脑性脑脊髓炎(SPP-EAE)模型在NOD/ShiLtJ小鼠中建立,通过CFA注射预防糖尿病的同时诱导了约4.5个月后发生的进行性中枢神经退行性病变,其病理特征与诱导性PP-EAE相似但缺乏MOG特异性免疫反应,且糖皮质激素仅减少免疫浸润而不延缓疾病进展。

  在多发性硬化症(MS)的研究中,寻找能够有效干预疾病进展的药物一直是科学界关注的重点。尽管针对复发缓解型MS(RRMS)的治疗已经取得显著进展,但针对原发进展型MS(PP-MS)的治疗手段仍然非常有限。PP-MS是一种以持续性神经功能恶化为主要特征的疾病形式,缺乏明确的缓解期,给临床治疗带来了巨大挑战。因此,建立能够模拟PP-MS病理特征的动物模型对于深入理解疾病机制和开发新疗法具有重要意义。

在这一背景下,研究团队发现了一种新的实验模型,即自发性原发进展型实验性自身免疫性脑脊髓炎(SPP-EAE),它在NOD/ShiLtJ小鼠中表现出与PP-MS相似的病理特征。NOD/ShiLtJ小鼠是一种广泛用于研究自身免疫性疾病的动物模型,尤其是1型糖尿病(T1D)的发病机制。这些小鼠通常会在3至4周龄时自发出现胰岛炎,随后在12至14周龄发展为糖尿病。然而,通过使用完全福氏佐剂(CFA)来预防糖尿病的发生,研究团队意外地发现这些小鼠在约4.5个月后出现了自发性PP-EAE,这一现象与传统的PP-EAE模型不同,后者是通过主动免疫诱导(CFA、百日咳毒素PTX和髓鞘寡突胶质细胞糖蛋白MOG35–55)引发的。SPP-EAE的出现表明,CFA的使用可能在某种程度上改变了小鼠免疫系统的动态,使其在未进行传统免疫诱导的情况下,依然出现了针对中枢神经系统(CNS)抗原的自身免疫反应。

这一发现具有重要的科学意义。首先,SPP-EAE模型能够更真实地模拟PP-MS的自然病程,因为其发展并不依赖于人为的免疫诱导,而是自发发生。这种模型可能更接近于人类PP-MS的病理过程,有助于揭示疾病自发进展的潜在机制。其次,SPP-EAE小鼠表现出与PP-EAE相似的神经功能恶化模式,包括从尾部向头部方向的神经退行性病变,以及严重的髓鞘脱失。然而,与PP-EAE不同的是,SPP-EAE的发病时间明显延迟,且其免疫反应不依赖于特定的抗原免疫。这意味着,疾病的发展可能与免疫系统内部的某些自主过程有关,而非单纯由外源性抗原引发。

研究团队进一步探讨了SPP-EAE的免疫特征。他们发现,尽管CFA的使用能够有效防止糖尿病的发生,但并不能完全抑制自身免疫反应的启动。具体而言,SPP-EAE小鼠的脊髓中出现了大量的CD4+和CD8+ T细胞浸润,这些细胞的激活与疾病的进展密切相关。然而,与PP-EAE不同的是,SPP-EAE小鼠的免疫反应并未针对MOG35–55抗原,而是表现出对其他髓鞘抗原的反应性。这表明,尽管CFA的使用改变了免疫系统的整体环境,但自身免疫反应的特异性仍然存在,只是其触发机制不同于传统的免疫诱导方式。

此外,研究团队还评估了SPP-EAE小鼠对免疫抑制剂的反应。他们发现,即使使用了糖皮质激素(如地塞米松)这类常规的免疫抑制药物,SPP-EAE小鼠的神经功能恶化依然无法被有效阻止。然而,地塞米松能够显著减少脊髓中的T细胞浸润,这说明免疫抑制剂在一定程度上可以缓解炎症反应,但对神经退行性病变的抑制作用有限。这一结果与之前的研究一致,即PP-EAE小鼠对免疫抑制剂的反应也表现出类似特征。因此,SPP-EAE模型可能为研究PP-MS的神经退行性机制提供了一个新的视角。

值得注意的是,SPP-EAE的发病时间与小鼠胸腺功能的变化密切相关。胸腺在6个月龄时开始萎缩,而SPP-EAE的发病时间正好在7个月龄左右,这表明胸腺萎缩可能是触发自身免疫反应的一个关键因素。胸腺作为T细胞发育和分化的重要器官,其功能的异常可能影响T细胞的调节能力,进而导致免疫系统的失衡。因此,SPP-EAE模型的出现可能与胸腺功能的自然衰退有关,而这种衰退在未接受免疫诱导的小鼠中也可能发生。

为了进一步验证这一假设,研究团队还对C57Bl/6小鼠进行了类似的实验。C57Bl/6小鼠通常用于诱导慢性EAE,但研究发现,即使在CFA挑战后长达一年,这些小鼠也没有表现出任何神经功能障碍或免疫细胞浸润的迹象。这表明,SPP-EAE的发生可能依赖于特定的免疫背景,而非所有小鼠品系。因此,NOD/ShiLtJ小鼠的遗传特性可能在SPP-EAE的发展中起着至关重要的作用。

SPP-EAE模型的建立不仅为PP-MS的研究提供了新的工具,还可能帮助科学家理解自身免疫反应的复杂性。传统的EAE模型通常依赖于外源性抗原的免疫诱导,而SPP-EAE则表现出自发性特征,这使得其更接近于人类PP-MS的自然病程。因此,SPP-EAE可能成为研究自身免疫性疾病进展机制的理想模型。通过这种模型,科学家可以探索神经退行性病变的内在机制,以及免疫抑制剂在疾病进展中的作用。

此外,SPP-EAE模型的出现也引发了一些新的问题。例如,为什么CFA的使用能够有效预防糖尿病,但无法完全抑制自身免疫反应?这一现象可能与CFA对免疫系统的多方面影响有关,包括对自然杀伤细胞(NK细胞)的抑制、对T细胞的凋亡诱导,以及对β细胞存活的促进。然而,这些机制如何影响自身免疫反应的启动和进展,仍然是一个需要进一步研究的领域。

在疾病进展的评估方面,SPP-EAE小鼠的神经功能恶化表现出与PP-EAE相似的模式,包括从尾部向头部方向的进展,以及疾病的持续性恶化。这一特征表明,SPP-EAE可能与PP-MS的自然病程具有高度相似性,为研究疾病的病理生理过程提供了重要的线索。同时,研究团队还发现,SPP-EAE小鼠对免疫抑制剂的反应并不如预期那样显著,这提示疾病的发展可能涉及免疫系统之外的其他因素,如神经元本身的代谢异常或细胞死亡机制。

总的来说,SPP-EAE模型的建立为研究PP-MS的病理机制和治疗策略提供了新的方向。这一模型不仅能够模拟疾病的自然病程,还能够揭示自身免疫反应与神经退行性病变之间的关系。通过进一步研究SPP-EAE的发病机制,科学家或许能够找到更有效的治疗方法,以应对PP-MS这一难以治疗的疾病形式。此外,这一模型也可能为其他自身免疫性疾病的机制研究提供参考,推动免疫治疗和神经保护策略的开发。
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