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《自然·神经科学》:科学家首次发现,高血压导致认知障碍的关键在于硬脑膜T细胞!

 图书馆三千零一 2023-12-05 发布于广东

*仅供医学专业人士阅读参考


高血压影响着全球超过十亿人,是全球主要的死亡和残疾原因之一,也被认为是痴呆症的重要风险因素。

有证据表明,严格控制血压有助于降低轻度认知障碍风险。然而即便如此,高血压给大脑带来的重大负担仍然无法彻底消除,脑血管事件复发风险为10%。

因此,随着高血压和痴呆症患者群体的扩大,敦促着科学家们捋清其中的机制问题,为高血压患者提供行之有效的痴呆症预防策略。

今日,一篇发表在《自然·神经科学》期刊上的论文揭示高血压导致认知障碍的机制。

美国威尔康奈尔医学院的Costantino Iadecola、Monica M. Santisteban及其同事们发现,盐敏感性高血压下,一种称为硬脑膜的大脑保护层中的T细胞会分泌大量细胞因子IL-17。来源于硬脑膜的IL-17渗入大脑,与大脑中的巨噬细胞相互作用,引发氧化应激等反应,导致大脑受损和认知障碍[1]。

“这项研究最大的收获便是,只控制高血压可能不足以预防相关的认知能力下降。”Monica M. Santisteban表示[2]。

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论文首页截图

高血压已被证明能够诱导免疫失调,表现为促炎细胞因子IL-17血液水平升高。据统计,约有一半患者是由于高盐摄入引起高血压,即盐敏感性高血压。巧的是,有研究表明高盐饮食能够通过影响肠道中的T细胞,增加外周血中的IL-17水平,从而导致认知障碍。

那么,免疫细胞和IL-17,是否正是盐敏感性高血压与痴呆症关联的关键媒介呢?

在这项研究中,Costantino Iadecola等人构建盐敏感性高血压小鼠模型。这些小鼠血压升高、脑血流量减少、认知功能受损,表现为记忆、空间学习、日常生活能力下降,而且血液循环中的IL-17水平增加。

经检测,异常增加的IL-17主要由肠道和外周血中的T细胞产生。IL-17作用于脑血管内皮细胞上的相应受体后,能够抑制内皮细胞产生一氧化氮(NO),引发NO介导的脑血管舒张功能障碍

于是,研究者们将脑血管内皮细胞上的IL-17特异性敲除,以阻断来自外周血的IL-17对大脑的影响。结果出人意料,盐敏感性高血压小鼠的认知功能障碍和脑血流量减少的状况仍然存在,仅得到部分改善。而如果将小鼠的IL-17彻底敲除,则可以完全挽救。

也就是说,除了血管内皮细胞,IL-17还有其它手段来对大脑造成创伤。

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只阻止外周血IL-17与脑血管内皮细胞的相互作用不能够完全改善高血压小鼠认知障碍

进一步研究表明,位于脑血管周围和脑膜(包裹大脑的保护膜)的边缘相关巨噬细胞(BAMs),正是IL-17的真正“接头人”

具体来看,脑膜分为硬脑膜、蛛网膜、软脑膜(今年年初已鉴定出人脑的第4层脑膜,蛛网膜下淋巴管样膜,其中硬脑膜位于最外层。在硬脑膜,研究者们找到了分泌IL-17的T细胞。在盐敏感性高血压下,硬脑膜中的T细胞数量提升,导致来自硬脑膜的IL-17水平提高;另一方面,由于蛛网膜受损,IL-17渗入大脑,并与BAMs上的相应受体结合发生相互作用,引起氧化应激反应,损伤血管并抑制脑血流量。

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IL-17介导认知损伤的机制

当使用药物或遗传学方法消耗硬脑膜中分泌IL-17的T细胞或者BAMs时,盐敏感性高血压小鼠的脑血流量减少和认知功能障碍得到完全缓解。

这说明,外周血来源、作用于血管的IL-17并非高血压影响大脑的主要手段,而硬脑膜来源、直接作用于大脑免疫细胞的IL-17才是问题的关键所在

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BAMs耗竭时盐敏感性小鼠的脑血流量减少得到改善

总而言之,这项研究首次揭示,在盐敏感性高血压中,硬脑膜T细胞表达的细胞因子IL-17才是诱发痴呆症的罪魁祸首,通过直接作用于大脑中的巨噬细胞发挥作用,这可能也是单纯控制高血压不足以预防相关认知能力下降的原因。

更重要的是,这项研究也为我们带来新的启示——对于高血压患者,将传统的降压疗法与IL-17抑制剂联合使用或可预防痴呆症。目前IL-17抑制剂通常用于治疗牛皮癣自身免疫性疾病,遗憾的是,Costantino Iadecola等人这次尚未做此尝试,期待他们未来的相关研究成果!

参考文献:

[1]https://www./articles/s41593-023-01497-z

[2]https://research.weill./about-us/news-updates/immune-protein-may-induce-dementia-unrelated-high-blood-pressure

本文作者丨张艾迪

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