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传统观点认为,中枢神经系统是免疫豁免区,其抗原与免疫系统在解剖学上处于隔离状态,被称为隐蔽抗原。在胸腺发育的过程中,机体针对这些抗原的自身反应性淋巴细胞并没有被克隆清除,因此对这类抗原并没有形成自身耐受,一旦这些自身反应性淋巴细胞遇到相应抗原,它们会被激活,然后通过直接或间接的方式杀伤靶细胞,最终造成自身免疫性损伤。因而,长期以来人们一直认为,中枢神经系统(centralnervoussystem,CNS)损伤后,由于隐蔽抗原暴露导致的自身免疫反应会加重神经组织的损伤,不利于神经保护和神经再生。
近年来,以色列Schwartz研究小组发现自身免疫在视神经损伤和脊髓损伤(spinalcordiniury,SCI)中有神经保护和促神经再生作用,由此提出了中枢神经系统“保护性自身免疫”学说,该学说认为,CNS损伤后的自身免疫反应既有加重继发性损伤的负面效应,又有神经保护和促神经再生的积极作用。只是在自然状态下,这种作用过于微弱,受负面作用压制难以显现。但也有许多实验不支持或反对该学说,动物模型和实验方法的的差异可能是导致不同结论的重要原因。本研究采用新生去胸腺(thymectomized,Tx)大鼠脊髓损伤模型对“保护性自身免疫”学说进行了验证。
本文第一部分,首先制作了Tx大鼠,然后进行重物坠落SCI,由于Tx大鼠外周血中几乎没有T淋巴细胞,通过过继免疫的方法回输体外活化扩增的CNS反应性T细胞,可以比较明确地判断CNS反应性T细胞对SCI的影响,即CNS反应性T细胞在大鼠SCI后是否存在“保护性自身免疫”。
结果发现:普通大鼠、Tx大鼠和假去胸腺(sham-Tx,sTx)大鼠在遭遇同样的重物坠落SCI后,其组织病理学、行为学表现均没有统计学差异。这表明在没有任何干预的情况下,内源性T淋巴细胞对脊髓损伤的继发性病理损害没有明显影响。在给予髓鞘碱性蛋白(myelinbasicprotein,MBP)活化的T淋巴细胞(MBP-T)或脊髓匀浆(spinalcordhomogenate,SCH)活化的T淋巴细胞(SCH-T)过继免疫后,在损伤的脊髓中均可以检测到相似的CD4+T细胞的浸润,但只有MBP-T细胞过继免疫的各组中有较多的CD68细胞的表达。此外,经MBP-T细胞过继免疫处理后的SCI大鼠,与SCH-T过继免疫处理组相比,其脊髓损伤空洞明显缩小、且有较多的髓鞘和神经元残留,运动功能恢复也显著好于后者,显示出较强的神经保护作用。而SCH-T过继免疫处理组的各项指标与对照组没有显著差异。这些结果提示,并非所有的CNS抗原激活的T细胞均具有神经保护作用,只有其中的某些亚群,如MBP-T细胞,才有利于脊髓损伤的保护和促进功能恢复。
在本文第二部分研究中,我们采用大鼠背侧半切SCI模型,用生物素化的葡聚糖胺(Biotindextranamine,BDA)顺行标记皮质脊髓束,进一步探索MBP激活的T淋巴细胞是否能促进损伤的神经再生。
结果显示:普通大鼠和sTx、Tx大鼠在脊髓半切损伤后,都没有发生明显的轴突再生,表明在正常情况下,自身反应性T淋巴细胞对损伤轴突的再生没有影响。但当给于MBP激活的T细胞过继免疫后,同样没有发现明显的轴突再生,所有各组的皮质脊髓束顺行标记均终止于损伤空洞的头端,这表明MBP激活的T细胞虽有神经保护作用,但不能促进损伤轴突再生。