Nat Immunol 中枢神经系统损伤可能是可修复的

撰写者|我最好的朋友老小红帽

近日，美国俄亥俄州立大学Wexner医学中心Benjamin M. Segal研究组在Nature Immunology上发表了题为“Cytokine Polarized, Alternative Activated Bone Marrow Neuthroils Drive Axon Renewage”的文章，对上述问题进行了深入讨论。

最近的研究揭示了以前未被认识到的中性粒细胞亚群的异质性、可塑性和功能性[6,7]，并在中风和心肌梗死的动物模型中发现了非常规的中性粒细胞亚群。角色。值得注意的是，作者最近发现了一种不成熟、可选择性激活的Ly6G 中性粒细胞亚群，该亚群表达Arg1、Mrc1 和Il4ra，并具有神经保护和促再生特性。这些细胞最初是在一个完善的小鼠模型中发现的，该模型用于研究视神经挤压（ONC）损伤后炎症驱动的中枢神经系统修复。压力创伤常常导致广泛的视神经轴突横断和视网膜神经节细胞（眼睛的投射神经元）的损失。然而，这种损伤可以通过在创伤时和创伤后3 天内眼内注射酵母聚糖（一种真菌细胞壁提取物）来减轻和部分逆转。眼内治疗可促进视网膜神经节细胞修复和视神经再生，这与玻璃体液中选择性激活的Ly6G-中性粒细胞的积累有关。这些非典型中性粒细胞分泌各种生长因子，包括神经生长因子(NGF) 和胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)，有助于促进再生作用。利用促再生中性粒细胞谱系细胞的潜力有望实现旨在增强神经保护和重建神经网络的创新恢复疗法。

涉及酵母聚糖或酵母聚糖修饰细胞的免疫疗法在投入临床实践之前仍需要考虑其局限性。潜在的并发症包括酵母聚糖的脱靶副作用，以及批次之间真菌细胞壁提取物的分子组成和生物学特性的变化，这对确保一致的治疗结果构成了挑战。作者确定，经酵母聚糖处理的中性粒细胞在替代激活的Ly6G 细胞中富集。然而，尽管细胞富集，总体细胞群仍然表现出一定程度的异质性。为了克服这一限制并对作用机制进行更深入的研究，作者尝试设计一种标准化的极化方案。

白细胞介素4 (IL-4) 是替代激活巨噬细胞发育的关键因子，粒细胞集落刺激因子(G-CSF) 促进粒细胞生成。作者发现，用重组小鼠IL-4 和G-CSF 组合对幼稚Ly6G+ 小鼠骨髓细胞进行短期培养，对这些细胞进行了重新编程，导致它们上调替代激活标记并产生一系列细胞保护因子和生长因子，这些因子具有以下特征：与酵母聚糖处理的中性粒细胞相似。值得注意的是，这些重编程的骨髓中性粒细胞在促进视网膜神经节细胞和背根神经节（DRG）神经元的神经突延伸方面表现出高度可重复性。此外，当作者将IL-4/G-CSF 极化的骨髓中性粒细胞移植到中枢神经系统损伤的实验模型中时，作者观察到了良好的结果，在视神经和脊髓内出现了坚固的轴突。的再生。重要的是，作者发现IL-4/G-CSF 极化的人骨髓细胞含有未成熟中性粒细胞亚群，可刺激原代人皮质神经元的神经突生长。

总之，作者证明，小鼠和人骨髓中性粒细胞在被IL-4/G-CSF极化后，上调替代激活标记物并产生一系列生长因子，从而获得促进神经突生长的能力。此外，将这些极化细胞转移到中枢神经系统损伤的实验模型中导致视神经和脊髓的大量轴突再生。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41590-024-01836-7

制版师：11人

参考

1. Chinetti-Gbaguidi, G. Colin, S. Staels, B. 动脉粥样硬化中的巨噬细胞亚群。纳特。卡迪奥尔牧师。 12, 1017 (2015)。

2. Tourki, B. Halade, G. 心脏重塑的解决和非解决机制中的白细胞多样性。 FASEB J. 31, 42264239 (2017)。

3. Willenborg，S.Injarabian，L. Eming，S.A.巨噬细胞在伤口愈合中的作用。冷泉港。透视。生物。 14、a041216 (2022)。

4. Mantovani, A.Biswas, S. K.Galdiero, M. R.Sica, A. Locati, M. 组织修复和重塑中的巨噬细胞可塑性和极化。 J.帕索尔. 229, 176185 (2013)。

5. Leon, S. Yin, Y. Nguyen, J. Irwin, N. Benowitz, L. I. 晶状体损伤刺激成熟大鼠视神经的轴突再生。 J.神经科学。 20, 46154626 (2000)。

6. Ng，L. G.Ostuni，R. Hidalgo，A.中性粒细胞的异质性。纳特。免疫学牧师。 19, 255265 (2019)。

7. Shim, H. B. Deniset, J. F. Kubes, P. 中性粒细胞在体内平衡和组织修复中的作用。国际。免疫学。 34, 399407 (2022)。