撰文|一只鱼
随着年龄增长和环境压力的累积,人类造血干细胞(HSCs)发生突变并克隆性扩增 ( 克隆性造血 , CH ) 的 风险显著升高。DNMT3A和 TET2 基因突变占CH病例的90%以上,这些突变不仅增强HSCs的炎症抵抗能力,还会促进外周免疫细胞炎症因子分泌, 促进 疾病发展。
阿尔茨海默病( AD ) 是 全球发病率持续攀升的神经退行性疾病,炎症反应 在 AD发病机制 起着重要作用 。AD特征性的神经原纤维缠结和细胞外淀粉样蛋白沉积,既是中枢神经系统(CNS)慢性炎症的诱因,也是其病理结果。系统性炎症信号可传递至CNS,直接参与AD的病理进程。虽然骨髓来源的免疫细胞能够迁移至CNS,但其在AD进展中的作用机制 仍不清楚 。
近日,来自 美国贝勒医学院的 Katherine Y. King 研究团队 在 Cell Stem Cell 上 发表题为 TET2-mutant myeloid cells mitigate Alzheimer’s disease progression via CdNS infiltration and enhanced phagocytosis in mice 的 文章, 发现 TET2突变导致的克隆性造血(CH)与晚发型阿尔茨海默病(LOAD)风险降低47%相关,在 AD 小鼠模型中,移植Tet2突变骨髓可减轻认知功能衰退 , 减少β-淀粉样斑块形成 ,增加 骨髓源性小胶质样细胞出现 的 频率 。 TET2突变 的人类 iPSC分化的小胶质细胞 也 表现出更强的吞噬活性和过度炎症反应特征 。
研究人员 评估了英国生物样本库(UKB)中具有全外显子组测序(WES)数据的个体中克隆性造血(CH)与晚发型阿尔茨海默病(LOAD)发病的关系 ,发现 CH整体上不会显著改变LOAD的发病可能性 , 在UKB队列和LOAD队列中, DNMT3 A都是最常见的CH驱动基因 , 在UKB队列的CH个体中, TET2 是第二常见的驱动基因, 而 在LOAD队列中, TET2 降至第三位 。通过分析发现 TET2 -CH与LOAD风险呈负相关 , 在校正协变量后,携带 TET2 -CH的个体发生LOAD的几率降低约47% ,表明 TET2 驱动的CH对LOAD具有突变特异性的保护作用 。
接下来他们对年轻AD小鼠 进行致死剂量照射后,非竞争性移植了来自 Tet2 -/- 小鼠(Tet2 AD 组)、 Vav-iCre + Dnmt3a -/- 小鼠( Dnmt3a AD 组)或野生型对照小鼠(WT AD 组)的全骨髓 , 通过每周低剂量LPS注射来模拟低水平系统性炎症 ,发现 LPS处理的 Tet2 AD 小鼠相比WT AD 小鼠表现出显著增强的记忆功能,而焦虑水平和习得性恐惧反应则未受影响。相比之下,LPS处理的 Dnmt3a AD 小鼠在记忆功能方面无变化,但焦虑水平显著增加,习得性恐惧反应也增强。 并且 LPS处理的 Tet2 AD 小鼠脑中β淀粉样斑块数量较WT AD 小鼠显著减少,而 Dnmt3a AD 小鼠则无此变化 ,因此 外周免疫细胞中 Tet2 (而非 Dnmt3a )的缺失能够改善AD病理进程 。
小胶质细胞通过清除受损细胞和β-淀粉样蛋白等错误折叠蛋白,在AD发病机制中发挥关键作用 ,但是他们发现 Tet 2 AD 小鼠的小胶质细胞数量没有显著变化,由于 外周骨髓来源的免疫细胞可能浸润大脑并替代脑内常驻小胶质细胞 ,于是他们 使用CD11a区分浸润的骨髓来源免疫细胞(CD11a + )与脑常驻小胶质细胞(CD11a - ) ,发现 Tet2 AD 组小鼠中供体来源的小胶质细胞样细胞数量 较多。接下来他们 将具有常见 DNMT3A R882H/WT 或 TET2 DelE3-E11/WT 突变的同源人iPSC分化为小胶质样细胞(iMGLs) ,发现 TET2 突变 的 iMGLs 具有 更强的吞噬和炎症特性 。接下来他们检测了 外周髓系细胞向脑部的浸润情况 ,发现外周髓系细胞中缺失 Tet 2 会导致脑部浸润增加和吞噬功能增强。进一步分析发现 T et 2 突变 的 巨噬细胞与单核细胞呈现显著的趋化激活状态 , Tet2 缺失 会促进 巡逻单核细胞和M1巨噬细胞向脑损伤部位的募集,最终改善AD病理进程 。
总的来说,这项研究揭示了CH与AD之间具有突变特异性的关联机制,TET2突变型CH可通过增强外周免疫细胞浸润,显著降低人类AD发病风险并改善小鼠AD病理进程。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.06.006
制版人: 十一
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