JNI:北部战区总医院梁国标团队报道减轻蛛网膜下腔出血后的神经炎症的新机制

JNI:北部战区总医院梁国标团队报道减轻蛛网膜下腔出血后的神经炎症的新机制
2024年10月26日 00:02 脑科学世界

蛛网膜下腔出血(SAH)是一种严重的脑血管意外,通常会导致永久性神经损伤。早期脑损伤(EBI)发生在出血后72小时。SAH后的脑损伤与免疫炎症过程有关。免疫细胞和炎症反应之间的相互作用加剧了SAH症状并影响预后。免疫细胞的炎症反应是SAH后发生的关键生理机制。然而,免疫细胞清除的机制尚不清楚。Th17细胞是T细胞的亚群,与蛛网膜下腔出血后的脑损伤有关,目前尚不清楚Th17细胞在大脑中是如何清除的。脑膜淋巴管(MLV)是一种新发现的解剖结构,已被证明可以将大分子和免疫细胞输送到颈深淋巴结(dCLN)目前脑膜淋巴系统在SAH中的作用了解有限。本研究旨在探讨脑膜淋巴管引流Th17细胞对蛛网膜下腔出血的影响及其潜在机制。

北部战区总医院神经外科梁国标教授团队在中科院医学一区top期刊Journal of Neuroinflammation(IF:9.3)上发表题目为“Enhancing Th17 cells drainage through meningeal lymphatic vessels alleviate neuroinflammation after subarachnoid hemorrhage的研究论文。探索蛛网膜下腔出血(SAH)后脑膜淋巴管参与SAH后Th17细胞的引流,此种引流可减轻神经炎症损伤。长久以来科学家们一直认为大脑是一个“免疫豁免”的器官,2015年脑膜淋巴管的发现颠覆了这一传统观点,并且对神经系统疾病的研究也提供了新的研究方向。 

作者首先取脾脏提取脾细胞进行Th17细胞分选,将分选好的Th17细胞进行标记通过枕大池注射(i.c.m.),并且使用LYVE-1抗体进行免疫荧光(IF)染色来观察MLV的形态变化(图1A)。接下来研究人员通过对神经功能进行评分及脑水含量测定发现注射Th17细胞组神经功能差、脑水肿加重。并且通过ELISA测定、免疫荧光及流式细胞发现注射Th17细胞组炎症水平最高。这些结果表明Th17细胞加重SAH后早期脑损伤

接下来作者通过小鼠枕大池注射(i.c.m.)维替泊芬和激光消融以及枕大池注射VEGF-C干预脑膜淋巴管,共聚焦显微镜发现消融组的脑膜淋巴管是不连续的,而注射VEGF-C组脑膜淋巴管增粗(图1B)研究者通过对各组进行神经功能评分及脑水含量测定发现消融组神经功能评分最低并且脑水肿严重,VEGF-C组功能评分高,脑水肿较轻。并且通过ELISA、免疫荧光及流式细胞分析显示Visudyne和激光消融有效阻断了脑膜淋巴引流。VEGF-C蛋白改善脑膜淋巴功能(图2)

图1激光消融+维替泊芬毁损MLV的功能,VEGF-C增强MLV
图2毁损MLV阻碍炎症因子引流,增强MLV后增强炎症因子引流

作者通过敲除CCR7基因及通过枕大池注射(i.c.m.)CCL21蛋白和抗体进行干预。应用共聚焦显微镜观察脑膜形态, Vehicle组的CCR7和CCL21水平较sham增多(图3A)与Flox组相比,KO组的IL-17染色增加(图3B)接下来通过对各组进行神经功能评分及脑水含量测定发现KO组神经功能评分低脑水肿严重。通过ELISA、免疫荧光及流式细胞分析显示这些结果表明KO组炎症因子水平增高,Th17细胞增多(图4)。通过对CCR7基因的敲除,并且枕大池注射CCL21蛋白及抗体进行干预,这些结果表明Th17炎症细胞在脑膜淋巴管中通过CCR7-CCL21介导的。

3 FloxCCR7-KO组脑膜淋巴管

图4 CCR7-KO加重SAH引起的神经炎症

作者还通过对临床外周血及脑脊液进行ELISA及流式分析检测发现SAH患者血液和脑脊液中炎性细胞因子水平增高。SAH组血液和脑脊液中Th17细胞水平显著升高。上述结果表明,蛛网膜下腔出血后的早期神经炎症损伤高于对照组

图5研究机制图

文章结论与讨论,启发与展望

作者的研究表明,Th17细胞通过脑膜淋巴管上的CCR7-CCL21途径到达颈部淋巴结,从而减少SAH后的炎症损伤。这加深了我们对SAH中外渗免疫细胞的初步清除机制的理解,并为患者提出了潜在的治疗方法。SAH后脑水肿迅速发展,与血脑屏障破坏密切相关。脑水肿是SAH的独立不良预后指标。改善淋巴管功能可以减轻脑水肿。作者计划在未来的研究重将这些发现应用于临床,并且探索其他免疫细胞(如Treg细胞)在SAH中的作用。

中国人民解放军北部战区总医院神经外科高丹丹(博士生)为本文第一作者,中国人民解放军北部战区总医院神经外科潘鹏宇赖杰宇梁国标教授为本文通讯作者。

高丹丹(左一),潘鹏宇(左二)、赖杰宇(右二)、梁国标(右一)

通讯作者简介:潘鹏宇,博士后,北部战区总医院神经外科副主任医师。主要从事脑和脊髓血管病的诊断、治疗和研究工作。主持多项国家、省部级课题,第一及通讯发表SCI论文20余篇,中科院一区TOP3篇,出版专著一部,授权发明专利5项。获得省部级一等奖,二等奖一项。荣立联勤保障部队三等功一次,享受军队优秀技术人才岗位津贴。

通讯作者简介:赖杰宇,北部战区总医院神经外科主任医师。主要从事脑肿瘤疾病的诊断、治疗和研究工作。全军神经外科分会委员,中国研究型医院神经微创学会委员,中国医学会神经神经损伤分会常委,中华医学会辽宁省神经外科分会委员。

通讯作者简介:梁国标教授 北部战区总医院神经外科主任,主任医师。全军神经医学研究所所长,中华医学会辽宁省神经外科分会候任主委、辽宁省神经介入学会主任委员,辽宁省神经介入组组长,中国研究型医院学会神经微侵袭专业委员会主任委员、世界华人神经外科协会委员、中国医师协会神经外科医师分会委员、中国医师协会介入医师分会委员、中国医师协会脑血管病专家委员会委员、中华医学会神经外科学分会脑血管病学组副主任委员、全军神经外科学专业委员会常务委员。担任《Neurosurgery》和《Neurology India》审稿专家,《中华神经外科杂志》《中华实验外科杂志》《中国临床神经外科杂志》《创伤外科杂志》《中国微侵袭神经外科杂志》《临床误诊误治》《解放军医药杂志》编委等职。先后荣获辽宁“兴辽英才”计划科技创新领军人才,沈阳市杰出医师奖,沈阳市第七届优秀专家,军区科技发展创新人才等荣誉称号。承担国家十一五、十二五科技支撑计划子课题各1项、国家自然科学基金2项、辽宁省重点项目指导计划1项、辽宁省科技攻关课题1项,辽宁科技创新领军人才项目课题1项,辽宁省博士科研启动基金计划项目课题1项。以第一完成人获军队医疗成果二等奖一项,以第一完成人获辽宁省科技进步一等奖一项,辽宁省科技进步二等奖两项,军队及辽宁省省科技进步三等奖6项,享受军队优秀专业技术人才岗位津贴。发表各类核心期刊200余篇,SCI文章80余篇。

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