在阿尔茨海默氏症中携带DSB的神经元分泌免疫信号

背负着断裂DNA的神经元可能不会默默忍受。他们可能会寻求帮助。这是麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所的研究人员得出的结论。他们发现，在阿尔茨海默病中，在其DNA中积累双链断裂(DSB)的神经元会分泌免疫信号。最终，这些信号激活小胶质细胞，导致与阿尔茨海默病相关的神经炎症。

为了“听到”微弱的神经元哭声，研究人员使用单核，体积和空间转录组技术来表征来自阿尔茨海默病小鼠模型和阿尔茨海默病患者死后脑样本的DSB携带神经元。通过如此专注地倾听，研究人员发现神经元可以通过分泌趋化和促炎因子来参与小胶质细胞。然后，神经元参与神经炎症和疾病进展。

详细的发现发表在《科学进展》的一篇文章中，题为“受DNA双链断裂负担的神经元通过神经变性中的抗病毒样信号传导刺激小胶质细胞激活”。本文描述了神经元在神经退行性疾病背景下以前未定义的作用。此外，该文章还报告了神经元基因组脆弱性和衰老与小胶质细胞激活之间的机制联系。

“这是神经科学中的一个新颖概念：神经元可以激活炎症活动以响应DNA损伤的想法，”该文章的主要作者，Picower实验室的科学家GwynethWelch博士说。一般的想法是，神经元与小胶质细胞在年龄相关的神经炎症方面具有更被动的关系。

虽然不知道神经元在阿尔茨海默病中会向大脑的免疫系统发出信号，但Welch，Tsai及其同事却做出了相反的决定。他们了解到，带有DSB的神经元试图修复其断裂的DNA，但失败了。然后神经元呼救。它们向小胶质细胞发送分子信号，小胶质细胞通过采取更具炎症状态来做出反应。

“携带DSB的神经元进入晚期DNA损伤反应，以核因子κB(NFκB)激活的衰老和抗病毒免疫途径为标志，”科学家报告说。他们还发现，通过中断免疫信号传导，他们可以防止小胶质细胞进入激活状态并降解突触。

“空间转录组学显示，[我们的小鼠模型]脑组织中密集的DSB携带神经元的区域具有炎症性小胶质细胞的特征，这可以通过神经元中的NFκB敲低来改善，”科学家们继续说道。“携带DSB的神经元中NFκB的抑制也减少了器官型小鼠脑切片培养中的小胶质细胞活化。