单细胞RNA测序揭示阿尔茨海默病的新罪魁祸首

脑脊液(CSF)免疫系统是大脑免疫力的关键参与者。然而，脑脊液免疫力如何随着衰老或神经退行性疾病而改变尚不完全清楚。现在，西北医学研究人员使用单细胞RNA测序发现了CSF在认知障碍中的作用。该研究为神经变性过程提供了新的线索。

研究结果“健康大脑老化和认知障碍期间的脑脊液免疫失调”发表在《细胞》杂志上。

研究人员写道：“脑脊液含有严格调节的免疫系统。”“然而，关于CSF免疫力如何随着衰老或神经退行性疾病而改变的知识还很缺乏。在这里，我们对45名年龄在54到82岁之间认知正常的受试者的CSF进行了单细胞RNA测序。我们发现单核细胞中脂质转运基因随着年龄的增长而上调。”

研究发现，随着人们年龄的增长，他们的CSF免疫系统会失调。该研究还发现，在患有认知障碍的人中，例如患有阿尔茨海默病的人，脑脊液免疫系统与健康人有很大不同。

“我们现在可以一窥大脑的免疫系统与健康的衰老和神经退化有关，”该研究的主要作者、西北大学Feinberg医学院神经病学助理教授DavidGate博士说。“这种免疫库有可能用于治疗大脑炎症，或用作确定痴呆症患者大脑炎症水平的诊断方法。”

“我们对健康和患病大脑的这一重要免疫库进行了全面分析，”盖特说。他的团队正在公开分享数据，结果可以在线搜索。

该研究的第一部分研究了45名年龄在54至83岁之间的健康个体的脑脊液。该研究的第二部分将健康组的这些发现与14名认知障碍成人的CSF进行了比较。

研究人员观察到年长健康个体脑脊液免疫细胞的遗传变化，这些变化使细胞随着年龄的增长而显得更加活跃和发炎。

“老年人的免疫细胞似乎有点生气，”盖特说。“我们认为这种愤怒可能会降低这些细胞的功能，从而导致大脑免疫系统失调。”

研究人员指出：“在认知障碍的受试者中，单核细胞中脂质转运基因的下调伴随着细胞因子向CD8T细胞的信号传导改变。克隆CD8T效应记忆细胞上调认知受损受试者的CXC基序趋化因子受体6(CXCR6)。CXCR6配体、CXC基序趋化因子配体16(CXCL16)在认知障碍受试者的CSF中升高，表明CXCL16-CXCR6信号是抗原特异性T细胞进入大脑的一种机制。”

研究人员观察到这些细胞具有过多的细胞受体-CXCR6-充当天线。该受体接收来自退化的大脑小胶质细胞的信号CXCL16以​​进入大脑。

“可能是退化的大脑激活了这些细胞，导致它们自我克隆并流入大脑，”盖特说。“它们不属于那里，我们正试图了解它们是否会导致大脑受损。”

研究人员现在期待找到一种策略来阻止信号或抑制天线接收来自大脑的信号。盖特的实验室将继续探索这些免疫细胞在阿尔茨海默氏症等脑部疾病中的作用。他们还计划扩展到其他疾病，例如肌萎缩侧索硬化症(ALS)。