小胶质细胞来源的IL-6和C1q在视神经脊髓炎谱系疾病的作用及机制研究

The pathological mechanism of neuromyelitis optica spectrum disorder(NMOSD) is that autoantibodies attack the Aquaporin 4 in the terminal of astrocytes, activate the complement and damage the astrocytes. As two main glial cells in the brain,the phenotype and function changes of microglia when astrocytes are attacked, and whether these changes affect the pathophysiology of NMOSD, there is no evidence. We found that in NMOSD mouse model, microglia were rapidly activated and secreted a variety of inflammatory factors, including IL-6 and C1q. Therefore, we assume that microglia derived IL-6 and c1q, as the key molecules in the pathogenesis of NMOSD, may influence the pathological process of NMOSD. Firstly, the phenotypic and functional changes of microglia in NMOSD pathology will be observed, and then the pathological effects and mechanism of microglia derived IL-6 and c1q on NMOSD are clarified. Finally, the effectiveness and mechanism of IL-6 and c1q targeting drug tocilizumab and Cinryze will be validated.

视神经脊髓炎谱系疾病(Neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)的病理机制主要是自身抗体攻击星形胶质细胞足突末端的水通道蛋白4，激活补体损伤星形胶质细胞。作为脑内含量最多的两类胶质细胞，当星形胶质细胞受到攻击后，小胶质细胞的表型和功能如何变化，这些变化是否影响NMOSD的病理生理，目前没有研究证据。我们前期发现在NMOSD小鼠模型中，小胶质细胞迅速被激活并分泌包括IL-6和C1q在内的多种炎性因子。因此，我们假设小胶质细胞来源的IL-6和C1q作为NMOSD发病过程的中的关键分子，能够影响NMOSD的病理过程。本课题首先探讨小胶质细胞在NMOSD病理过程中的表型和功能变化规律；然后，阐明活化的小胶质细胞产生的IL-6、C1q对NMOSD病理作用和机制；最后，验证靶向IL-6和C1q药物Tocilizumab和Cinryze初步有效性和机制。

小胶质细胞和星形胶质细胞是脑内主要的胶质细胞，也是炎症的主要参与者。本课题在NMOSD模型中，探索小胶质细胞在NMOSD病理过程中表型和功能变化。在体研究星形胶质细胞来源的外泌体对NMOSD病理变化的影响；离体研究星形胶质细胞来源的外泌体对小胶质细胞的作用及机制。并在患者中观察了NMOSD急性期小胶质细胞激活对血脑屏障的持续损害和疾病预后的关系。本研究通过免疫共沉淀法从亚急性期的AQP4抗体阳性NMOSD患者外周血中提取星形胶质细胞来源细胞外囊泡（ADEVs），通过电子显微镜观察到外泌体呈凹盘状膜结构小体；Westernblot验证ADEVs表达外泌体表面特异性蛋白CD63、CD81和TSG101；通过NMO模型，我们发现病灶原位注射ADEVs后，小胶质细胞数量下降，其中CD86+CD206-小胶质细胞数量相对下降，而CD206+CD86-小胶质细胞数量相对升高。同时GFAP+星形胶质细胞数量明显升高。通过蛋白组学，我们发现在ADEVs内主要升高的蛋白为APOE、CD59等抑炎蛋白。ADEVs内差异性表达蛋白主要集中于免疫调节功能以及信号传导功能，主要富集的通路为MAPK、IL-17和Toll-like receptor通路。同时基于中国神经炎症疾病的队列(CLUE，NCT04106830)，我们进行了一项前瞻性研究通过MRI及脑脊液sTREM-2水平测定，发现NMOSD急性期小胶质细胞激活与血脑屏障持续破坏相关，可能是潜在的治疗靶点。撰写和发表论文4篇。