从免疫反应到神经损伤:EAE如何揭示了免疫细胞如何侵袭中枢神经系统?

实验性自体免疫性脑脊髓炎(EAE)是中枢神经系统(CNS)脑部炎症的动物模型,为我们对于自体免疫性疾病的机制提供了许多见解。 EAE主要在啮齿类动物中进行研究,并被广泛用作人类中枢神经系统脱髓鞘疾病(如多发性硬化症MS和急性播散性脑脊髓炎ADEM)的动物模型。 EAE的开发始于1933年,由Thomas M. Rivers和他的同事们进行的观察,这些研究揭示了病毒疾病康复过程中的免疫反应。

EAE是一种急性单相疾病,虽然它显示了与ADEM的相似性,但与多发性硬化症的比较仍然引起科学家的关注。

EAE的类型

EAE可在多种物种中诱导,包括小鼠、大鼠、猪、兔子和非人类灵长类动物。啮齿类动物中最常用的抗原包括脊髓均质物、纯化的髓鞘、髓鞘蛋白如MBP、PLP和MOG,或者这些蛋白的肽,所有这些抗原都会产生不同的模型,对于免疫学和病理学也有独特的表现。

根据使用的抗原和动物的遗传组成,啮齿类动物可能会显示单相、高反复性或慢性EAE的病程。典型的易感啮齿动物会在免疫接种约两周后出现临床症状,并以反复进展的形式出现。

第一个典型的临床症状是尾部紧张度的减弱,随着时间推进,这种症状会导致尾部麻痹,然后再向上影响到后肢,最终到达前肢。

小鼠模型的详细介绍

在小鼠中,脱髓鞘通过注射脑提取物、CNS蛋白(如髓鞘基本蛋白)或与完整佛朗德佐特佐(Complete Freund's Adjuvant)共乳化的该类蛋白的肽来产生。这种免疫接种过程还会引入碳烤痱素(pertussis toxin),以打破血脑屏障,允许免疫细胞进入CNS组织并造成损伤。

这导致脑部和脊髓的多个小散布性脱髓鞘病变和微坏死的产生,以及临床症状的发展,这主要是用来类比人类多发性硬化症的特征。

尽管EAE和多发性硬化症的某些特征相似,但EAE模型却与人类多发性硬化症在机制及时间设计上存在着显著差异。

人类EAE和自体免疫性脑炎

在某些情况下,人体内有被意外或医疗错误引发的独特EAE类似反应,这些病例被称为人类自体免疫性脑炎(HAE)。这种病症的病理特征符合多发性硬化症的诊断标准,并且可被归类为一种MS的变种。

EAE与神经损伤的关联

EAE的研究也揭示了免疫细胞如何透过造成神经损伤来在中枢神经系统内产生影响。由于在许多情况下,如多发性硬化症,会显示出皮层损伤,这引发了研究人员对是否会因为白质损伤进而引起的二次损伤的兴趣。

最新研究指出,抗肿瘤坏死因子α(TNF-α)的单克隆抗体可能会促使多发性硬化症的发病,这让学界对于EAE及其模型的兴趣再次升温。

未来的研究方向

随着对EAE的深入研究,科学家们仍在寻求新的模型来更准确地反映多发性硬化症的病理特征。比如,新的模型也许能够提供关于成员神经系统复原的新的见解,帮助我们理解病理机制之家来的综合影响。

人类与小鼠在EAE反应中的不同,是否能启发出更有效的治疗方法呢?

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