Tín hiệu thần kinh-miễn dịch và tế bào thần kinh đệm
Tín hiệu thần kinh-miễn dịch và tế bào thần kinh đệm là lĩnh vực nghiên cứu cách các tế bào không phải thần kinh của hệ thần kinh trung ương – chủ yếu là vi bào đệm, tế bào hình sao và các tế bào của giao diện mạch máu – cảm nhận, tích hợp và phản ứng với các tín hiệu miễn dịch, cũng như cách các phản ứng này định hình chức năng thần kinh trong cả trạng thái khỏe mạnh và bệnh tật. Từng được coi là mô hỗ trợ thụ động, tế bào thần kinh đệm hiện được hiểu là những thành phần tích cực tham gia vào quá trình giám sát miễn dịch, tái cấu trúc khớp thần kinh và duy trì môi trường nội tại chuyên biệt của não.
Definition
Tín hiệu thần kinh-miễn dịch và tế bào thần kinh đệm đề cập đến sự giao tiếp hai chiều giữa hệ thần kinh và hệ miễn dịch, được trung gian bởi các tế bào thần kinh đệm và giao diện mạch máu của hệ thần kinh trung ương, bao gồm giám sát miễn dịch, viêm thần kinh, điều hòa hàng rào và điều biến mạch thần kinh phụ thuộc vào tế bào thần kinh đệm.
Scope
Lĩnh vực này định hướng người đọc về các hệ thống tế bào và phân tử liên kết miễn dịch với mô thần kinh: cảm nhận miễn dịch bẩm sinh của vi bào đệm, trạng thái cân bằng nội môi và phản ứng của tế bào hình sao, tính thấm được điều hòa của hàng rào máu não, các chuỗi tín hiệu viêm hoạt động trong nhu mô, và vai trò của tế bào thần kinh đệm trong việc định hình kết nối khớp thần kinh. Nó trình bày những điều này như các chủ đề tham khảo trong khoa học thần kinh cơ bản và chuyển dịch, hơn là hướng dẫn quản lý lâm sàng.
Sub-topics
Core questions
- Các tế bào thần kinh đệm phát hiện tổn thương, nhiễm trùng và rối loạn cân bằng nội môi thần kinh như thế nào?
- Điều gì phân biệt các phản ứng bảo vệ với các phản ứng có hại của tế bào thần kinh đệm và viêm trong não?
- Sự tiếp cận miễn dịch vào hệ thần kinh trung ương được điều hòa như thế nào bởi hàng rào máu não và đơn vị thần kinh mạch máu?
- Thông qua những cơ chế nào mà tế bào thần kinh đệm tham gia vào sự hình thành và loại bỏ các khớp thần kinh?
Key concepts
- Vi bào đệm là tế bào miễn dịch bẩm sinh thường trú
- Khả năng phản ứng của tế bào hình sao (astrogliosis)
- Hàng rào máu não và đơn vị thần kinh mạch máu
- Viêm thần kinh
- Cắt tỉa khớp thần kinh qua trung gian bổ thể
- Tín hiệu cytokine và chemokine trong hệ thần kinh trung ương
- Đối thoại chéo giữa tế bào thần kinh đệm và tế bào thần kinh
Mechanisms
Các tế bào thần kinh đệm cung cấp cho hệ thần kinh trung ương một bộ máy miễn dịch và cân bằng nội môi tích hợp. Vi bào đệm liên tục khảo sát nhu mô và tạo ra các phản ứng bẩm sinh đối với các tín hiệu phân tử của tổn thương hoặc nhiễm trùng. Tế bào hình sao điều hòa môi trường ngoại bào, hỗ trợ hàng rào mạch máu và chuyển sang các trạng thái phản ứng có thể bảo vệ thần kinh hoặc gây độc thần kinh. Hàng rào máu não và đơn vị thần kinh mạch máu rộng hơn kiểm soát sự xâm nhập của các tế bào miễn dịch và các chất trung gian. Khi các hệ thống này hoạt động mãn tính hoặc bị rối loạn điều hòa, các chuỗi tín hiệu viêm có thể góp phần gây rối loạn chức năng thần kinh, một điểm hội tụ trong nhiều tình trạng thần kinh và tâm thần.
Clinical relevance
Các cơ chế thần kinh-miễn dịch và tế bào thần kinh đệm ngày càng được công nhận là yếu tố đóng góp vào các tình trạng thoái hóa thần kinh, viêm thần kinh và tâm thần, và chúng cung cấp thông tin cho các nhà nghiên cứu về cách diễn giải các quá trình bệnh và phát triển các liệu pháp tiềm năng. Lĩnh vực này mô tả các cơ chế và cách tạo ra bằng chứng; nó mang tính giáo dục và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.
History
Trong phần lớn thế kỷ XX, tế bào thần kinh đệm chủ yếu được coi là hỗ trợ cấu trúc và trao đổi chất cho các tế bào thần kinh. Từ cuối thế kỷ XX trở đi, các công trình nghiên cứu về động lực học của vi bào đệm, khả năng phản ứng của tế bào hình sao và đặc quyền miễn dịch của hệ thần kinh trung ương đã định hình lại tế bào thần kinh đệm thành các tế bào tín hiệu tích cực. Việc công nhận rằng các phân tử miễn dịch như các thành phần bổ thể tham gia vào quá trình kết nối não bình thường, và rằng viêm tế bào thần kinh đệm đi kèm với thoái hóa thần kinh, đã thiết lập tín hiệu thần kinh-miễn dịch và tế bào thần kinh đệm như một lĩnh vực riêng biệt bắc cầu giữa khoa học thần kinh và miễn dịch học.
Key figures
- Ben Barres
- Michael Sofroniew
- Marco Colonna
- Christopher Glass
Related topics
Seminal works
- barres-2008
- glass-2010
- sofroniew-2010
Frequently asked questions
- Những tế bào nào là trung tâm của tín hiệu thần kinh-miễn dịch trong não?
- Vi bào đệm (các tế bào miễn dịch bẩm sinh thường trú), tế bào hình sao, và các tế bào tạo thành hàng rào máu não và đơn vị thần kinh mạch máu là những thành phần chính, hoạt động cùng với các tế bào miễn dịch xâm nhập trong một số điều kiện nhất định.
- Viêm thần kinh có luôn có hại không?
- Không. Các phản ứng miễn dịch và tế bào thần kinh đệm có thể có tính bảo vệ – dọn dẹp mảnh vụn và mầm bệnh, đồng thời hỗ trợ sửa chữa – nhưng khi mãn tính hoặc bị rối loạn điều hòa, chúng có thể góp phần gây tổn thương thần kinh, vì vậy bối cảnh sẽ quyết định liệu một phản ứng có lợi hay gây hại.