大腦中的炎癥是由激活的小膠質細胞和反應性的星形膠質細胞誘發(fā)的。已知神經膠質細胞在神經保護和神經退行變性中同時發(fā)揮著作用,因此它們在神經炎癥中的作用成為一個研究熱點。小膠質細胞負責大腦中的免疫監(jiān)視,它們是常駐在中樞神經系統(tǒng)的免疫活性和吞噬細胞。星形膠質細胞控制血液流動和細胞外神經遞質的水平,以確保所在微環(huán)境zui適于神經功能。在沒有刺激或傷害時,神經遞質、神經營養(yǎng)因子、抗炎癥細胞因子及細胞間接觸通過CD200/CD200受體的相互作用對神經膠質細胞進行免疫抑制。1,2 然而,當鉀離子、ATP或腺苷的細胞外濃度增加時,小膠質細胞和星形膠質細胞被刺激,釋放出一種強勁的促炎癥介質混合物。生物通
在正常的生理條件下,大腦被認為是免疫豁免的。實際上,抗原呈遞被主動抑制,神經膠質細胞維持在靜息狀態(tài),而免疫組分被血腦屏障排除在大腦之外。1 然而,神經損傷,或有毒物質的存在,會刺激促炎癥介質的釋放,這些促炎性介質誘發(fā)了神經炎癥反應。當神經炎癥在適當?shù)臅r機以適當?shù)某潭瘸霈F(xiàn)時,它可以解除誘發(fā)刺激,并恢復大腦的穩(wěn)態(tài)和功能。有益的急性神經炎癥反應可修復已有的損害,并將進一步損傷降至zui低。
相比之下,促炎癥因子(如TNF-α, IL-1β, 和 IFN-γ)的長時間無調控釋放創(chuàng)建了一個不利的神經毒性環(huán)境,損害了神經元,并危害了大腦功能。慢性神經炎癥是一個重要的研究領域,因為它在常見的神經退行性疾病中扮演了重要角色,如阿爾茨海默氏癥(AD)、帕金森氏癥(PD)、肌萎縮性側索硬化癥(ALS)和多發(fā)性硬化癥(MS)。一般來說,這些疾病的特點是初期的急性神經炎癥反應無法消除病原體。接下來是致病事件的自我繁殖級聯(lián)反應,它們導致慢性的神經炎癥狀態(tài)。目前人們普遍認為,中樞神經系統(tǒng)中的慢性炎癥促使疾病惡化,而不僅僅是一個二級事件。生物通
在阿爾茨海默氏癥期間,大腦中激活的小膠質細胞數(shù)量增加,特別是在毒性淀粉樣β蛋白沉積為老年斑的區(qū)域。因此許多小組研究了非類固醇消炎藥(NSAID)的潛在好處。3,4 近期的機制研究表明,晚期糖基化終產物受體(RAGE)的信號轉導缺陷型突變體可減弱IL-1β和TNF-α的產生,以及阿爾茨海默氏癥小鼠模型中的神經炎癥。5 根據Walsh等報道,利用一種6-羥基多巴胺病變的帕金森氏癥大鼠模型,發(fā)現(xiàn)小膠質細胞增生(microgliosis)發(fā)生于黑質多巴胺能神經元損失之前,這支持了神經炎癥直接影響疾病發(fā)展的假說。6 zui近,Toll 樣受體(TLR)的信號被鑒定為神經退行性疾病發(fā)生期間神經炎癥的一個候選機制。例如,有報道稱,在肌萎縮性側索硬化癥患者的脊髓中,反應性神經膠質細胞的TLR2和TLR4的表達增加。7,8
多發(fā)性硬化癥相關的研究一直試圖揭開神經遞質、免疫系統(tǒng)中的細胞以及神經退行性病變之間的關系。在炎癥條件下,大腦中發(fā)現(xiàn)了過高濃度的谷氨酸,而研究已證明TNF-α能提高激活的小膠質細胞對谷氨酸的攝取。9 zui近的一篇報道表明,在多發(fā)性硬化癥期間,谷氨酸可能通過降低Th17細胞(產生IL-17的輔助T細胞)的產生,抑制了神經炎癥,此行為依賴于樹突狀細胞表達代謝型谷氨酸受體4(mGluR4,圖31)。10 另一個研究報道稱,低濃度的谷氨酸通過調節(jié)腺苷A2A受體信號通路,可降低培養(yǎng)的小膠質細胞中一氧化氮合酶的活性。11 在多發(fā)性硬化癥的實驗性自身免疫腦脊髓炎(EAE)模型中,提高GABA能活性,可減少抗原呈遞細胞對髓鞘的響應,從而大大減輕脫髓鞘的發(fā)生。