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IL-17刺激诱导OPC中NOTCH1激活,导致Th17介导的脱髓鞘疾病


    

多发性硬化症(Multiple sclerosis)是一种中枢神经脱髓鞘疾病,在西方国家较常见,在我国发病人数也呈逐年增加趋势。该疾病通常呈现缓解、复发病程的特点,好发于视神经、脊髓和脑干。目前该疾病还没有较好的治疗方法,现有药物只能缓解、延缓疾病进程,无法根治该疾病。部分该病患者最终出现瘫痪,对生活质量损伤极大。特别是该病多发于青、中年,对家庭、社会均造成巨大的负担。

 

近年来的研究发现,Th17细胞及其分泌的IL-17在该病的发生发展中发挥着十分重要的作用。但IL-17如何作用于中枢神经细胞及发挥作用的机制仍不十分清楚。

 

17年5月,华中科技大学、武汉生物技术研究所和克利夫兰诊所.勒纳研究所的研究人员在Nature Communications杂志上合作发表了题为“IL-17 induced NOTCH1 activation in oligodendrocyte progenitor cells enhances proliferation and inflammatory gene expression”的文章,发现IL-17在少突胶质前体细胞(OPCs)中激活NOTCH信号通路,能参与细胞增殖以及调节细胞炎性细胞因子表达。首次报告了IL-17与NOTCH1的crosstalks,一种促进OPC增殖、抑制OPC分化进而导致脱髓鞘疾病的通路。

 

IL-17的发现已有20年,这种细胞因子是由CD4+T细胞分泌,TH17细胞分泌的IL-17结合于靶细胞后可以促进炎症趋化因子、急性期蛋白、中性粒细胞聚集,从而在机体免疫和自身免疫性疾病中发挥作用。

 

 

这项研究发现IL-17在中枢神经系统内能够作用于少突胶质前体细胞,并激活NOTCH信号通路。IL-17诱导的NOTCH信号通路的激活对于疾病的发生发展至关重要,其主要通过影响下游信号分子的表达来发挥作用。

 

IL-17–NOTCH信号通路模式图

IL-17–NOTCH信号通路模式图

 

研究显示,IL-17R通过细胞外结构域与NOTCH1相互作用,促进了NOTHC1细胞内结构域(NICD1)的切割。IL-17诱导的NOTCH1活化导致IL-17R衔接蛋白Act1与NICD1的相互作用,然后将Act1-NICD1复合物转入细胞核中。Act1-NICD1被募集到几种NOTCH1靶基因(包括STEAP4,一种对炎症和细胞增殖很重要的金属还原酶)的启动子中,这些基因是由Th17细胞在脊髓中特异性诱导的。

 

进一步研究还表明,通过抑制剂破坏IL-17RA-NOTCH1相互作用,会抑制IL-17诱导的NOTCH1活化,减弱Th17介导的实验性自身免疫性脑炎(EAE)。

 

由于NOTCH信号通路已有较多研究,且已有一些小分子抑制剂用来抑制NOTCH通路,因此该研究提示这些小分子NOTCH抑制剂很可能可以作为多发性硬化症的治疗药物。

 

研究中所用的LSL–HA–Act1基因敲入小鼠由赛业生物提供,赛业生物历经13年发展,已服务全球数万名科学家,产品和技术已直接应用于包括CNS(Cell,Nature, Science)三大期刊在内的3000余篇学术论文。除了提供基因敲除基因敲入条件性基因敲除模型定制服务外,赛业生物还有专业的手术疾病模型团队,可以提供多种复杂精细的小鼠手术模型,包括心脏缺血再灌注模型、急性心肌梗死诱导的慢性心衰模型、主动脉缩窄模型(TAC)、肺动脉高压模型与血流动力学测试、急性肾衰模型(AKI)、大脑中动脉栓塞/中风模型(MCAO)、出血性脑卒中模型(CIH模型)等等。如有需要,欢迎联系我们咨询。

 

原文检索:

IL-17 induced NOTCH1 activation in oligodendrocyte progenitor cells enhances proliferation and inflammatory gene expression.

DOI: 10.1038/ncomms15508.