Причина, по которой ваш трехфунтовый мозг не ощущается тяжелым, заключается в том, что он плавает в резервуаре спинномозговой жидкости (ЦСЖ), которая течет внутри и вокруг вашего головного и спинного мозга. Этот жидкий барьер между вашим мозгом и черепом защищает его от удара по голове и омывает ваш мозг питательными веществами.
Но спинномозговая жидкость выполняет еще одну важную, хотя и менее известную функцию: она также обеспечивает иммунную защиту мозга. Тем не менее, эта функция недостаточно изучена.
Исследование спинномозговой жидкости в Северо-Западной медицине выявило ее роль в когнитивных нарушениях, таких как болезнь Альцгеймера. Это открытие дает новый ключ к процессу нейродегенерации, сказал ведущий автор исследования Дэвид Гейт, доцент кафедры неврологии в Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета.
Исследование будет опубликовано 13 декабря в Клетка.
Исследование показало, что с возрастом у людей нарушается регуляция иммунной системы ликвора. Исследование также показало, что у людей с когнитивными нарушениями, например, с болезнью Альцгеймера, иммунная система CSF резко отличается от таковой у здоровых людей.
«Теперь у нас есть представление об иммунной системе мозга при здоровом старении и нейродегенерации», — сказал Гейт. «Этот иммунный резервуар потенциально можно использовать для лечения воспаления головного мозга или в качестве диагностического средства для определения уровня воспаления головного мозга у людей с деменцией».
«Мы проводим тщательный анализ этого важного иммунологического резервуара здорового и больного мозга», — сказал Гейт. Его команда публикует данные публично, и их результаты можно найти в Интернете.
Для анализа ЦСЖ команда Гейта из Северо-Западного университета использовала сложную технику, называемую секвенированием РНК одной клетки. Они профилировали 59 иммунных систем CSF из разных возрастов, взяв CSF из позвоночника участников и изолировав их иммунные клетки.
В первой части исследования изучали ЦСЖ у 45 здоровых людей в возрасте от 54 до 83 лет. Во второй части исследования эти результаты в здоровой группе сравнивались с ЦСЖ у 14 взрослых с когнитивными нарушениями, что определялось их плохими результатами тестов на память.
Группа ученых под руководством Гейта наблюдала генетические изменения в иммунных клетках спинномозговой жидкости у пожилых здоровых людей, которые делали клетки более активными и воспаленными с возрастом.
«Похоже, что иммунные клетки у пожилых людей немного раздражены», — сказал Гейт. «Мы думаем, что этот гнев может сделать эти клетки менее функциональными, что приведет к нарушению регуляции иммунной системы мозга».
По словам Гейта, в группе с когнитивными нарушениями воспаленные Т-клетки клонировали себя и текли в спинномозговую жидкость и мозг, как если бы они следовали радиосигналу. Ученые обнаружили в клетках избыток клеточного рецептора CXCR6, который действует как антенна. Этот рецептор получает сигнал — CXCL16 — от дегенерирующих клеток микроглии головного мозга для входа в мозг.
«Возможно, дегенерирующий мозг активирует эти клетки и заставляет их клонировать себя и течь в мозг», — сказал Гейт. «Им там не место, и мы пытаемся понять, способствуют ли они повреждению мозга».
Гейт сказал, что его «будущая цель состоит в том, чтобы заблокировать этот радиосигнал или помешать приему антенной этого сигнала от мозга. Мы хотим знать, что происходит, когда эти иммунные клетки блокируются от проникновения в мозг с нейродегенерацией».
Лаборатория Гейта продолжит изучать роль этих иммунных клеток в таких заболеваниях головного мозга, как болезнь Альцгеймера. Они также планируют охватить другие заболевания, такие как боковой амиотрофический склероз (БАС).
Эта работа была частично поддержана грантом Национального института старения (NIA) A R01AG078713-01, премией 10x Genomics Early Career Investigator Award, премией Национального института неврологических заболеваний и инсульта K99/R00 Pathway to Independence Award NS112458-01A1, NIA R01AG045034 05, NIA финансирует Stanford ADRC P50AG047366 и P30AG066515, R01AG048076, все из Национальных институтов здравоохранения.
Другая поддержка была оказана грантом Калифорнийского университета в Сан-Диего Шили-Маркос ADRC P30 AG062429 и пилотным проектом Северо-Западного университета ADRC 1P30AG072977-01. Другая поддержка была оказана Фондом Ирэн Даймонд / Премией AFAR для докторантов в области старения, Фондом лечения болезни Альцгеймера, Ассоциацией болезни Альцгеймера ADSF-21-818117 и Фондом NOMIS, NIA R01AG045034 05, финансируемым NIA Стэнфордским ADRC P50AG047366 и P30AG066515, R01AG048076, UC Сан-Диего Шили-Маркос ADRC P30 AG062429 и пилотный проект Северо-Западного университета ADRC 1P30AG072977-01.
