摘要:由自传和电影《大脑着火》而广为人知的一种罕见自身免疫性疾病是由对NMDA受体的攻击引发的。当抗体攻击大脑中的NMDA受体时,就会发生这种疾病,导致记忆丧失、智力变化、癫痫发作甚至死亡。
消息来源:俄勒冈健康与科学大学
科学家们开发了一种动物模型,可能为改善畅销自传《大脑着火》中所记录的这种毁灭性脑部疾病的诊断和治疗提供途径。这本书以及2017年同名电影,记录了新闻记者苏珊娜·卡哈兰(Susannah Cahalan)痛苦地陷入这种疾病的过程。
这种自身免疫性疾病是由对大脑中关键神经递质受体之一NMDA受体的攻击引发的。该疾病的特点是智力变化、严重记忆丧失、癫痫发作甚至死亡。今天发表在《科学转化医学》杂志上的这项研究报道了这种令人困惑疾病的原创动物模型。
俄勒冈州波特兰市俄勒冈健康与科学大学沃勒姆研究所(Vollum Institute)的科学家表示,这一发现为开发免疫系统如何攻击NMDA受体的近原子级图像铺平了道路。有了这些信息,研究人员可以专门阻断有害的自身免疫反应,并利用他们新开发的小鼠疾病模型测试新的治疗策略。
"我们的目标是找到针对这种疾病的特异性治疗方法,"沃勒姆研究所高级科学家、资深作者加里·韦斯特布鲁克(Gary Westbrook)博士说。
俄勒冈健康与科学大学神经科学研究生项目博士生布莱恩·琼斯(Brian Jones)和韦斯特布鲁克与合著者埃里克·古奥克斯(Eric Gouaux)博士实验室的科学家合作。2014年,同样是沃勒姆研究所高级科学家和霍华德·休斯医学研究所研究员的古奥克斯在《自然》杂志上发表了一幅前所未有的NMDA受体三维视图。
NMDA受体存在于大脑中几乎每个神经元中。这些受体对学习和记忆至关重要,是人类和动物海马体中新记忆形成所必需的,并且已被认为与阿尔茨海默病、精神分裂症和抑郁症等多种神经和精神疾病有关。
当人体自身免疫系统产生的抗体攻击大脑中的NMDA受体时,人们就会意外地患上这种疾病。
"这是一种我们了解不够的人类疾病,"韦斯特布鲁克说。
同时也是俄勒冈健康与科学大学医学院Dixon神经病学教授的韦斯特布鲁克表示,动物模型在确定触发疾病的NMDA受体上特定位置方面将特别有用。
"如果我们知道确切的位置,就有可能早期干预以阻止疾病进展,"韦斯特布鲁克说。
韦斯特布鲁克与古奥克斯团队的合作始于三年前,当时他们开发了一种通过用完全形成的NMDA受体对小鼠进行主动免疫来模拟疾病的方法。近90%的小鼠出现了模拟人类疾病的症状。
研究团队表示,开发动物模型很重要,因为从已患病人群中获取的脑组织样本很少。动物模型提供了一个独特的机会来识别疾病的早期迹象,并开发能够精确靶向受体上被免疫系统攻击的位点(称为表位)的治疗方法。
资金支持:这项工作得到了美国国立卫生研究院下属的国家神经疾病和中风研究所(National Institute of Neurological Disorders and Stroke)的支持(P30NS061800和NS038631)。
原始研究:
"通过构象稳定全受体主动免疫诱导小鼠自身免疫受体脑炎"。April Goehring等人。
《科学转化医学》。doi:10.1126/scitranslmed.aaw0044
摘要
中枢神经系统对膜蛋白的自身免疫已被越来越多地认为是神经精神疾病的病因。最近的一个重要发现是在一些脑炎病例中发现了抗N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的自身抗体,这些病例的特点是认知变化、记忆丧失和癫痫发作,可能导致长期疾病或死亡。治疗方法和实验研究主要集中在这些自身抗体的致病作用上。向小鼠被动转移抗体提供了有用的见解,但不能产生人类疾病的全部症状。本文描述了一种新型抗NMDA受体脑炎的自身免疫小鼠模型。通过对免疫功能健全的小鼠进行构象稳定、类似天然的NMDA受体主动免疫,诱导出急性脑炎,其行为和病理特征与人类病例一致。我们的结果提供了神经炎症和免疫细胞浸润作为小鼠自身免疫反应组成部分的证据。使用转基因小鼠表明,成熟的T细胞和抗体产生细胞是疾病诱导所必需的。这种主动免疫模型可能为了解疾病诱导提供见解,并为测试治疗方法提供平台。
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