多發性硬化癥 (MS) 是一種慢性和使人衰弱的中樞神經系統 (CNS) 神經系統疾病,其特征是白細胞浸潤到 CNS 和隨后的脫髓鞘。新出現的證據揭示了 M2 巨噬細胞在改善 MS 模型實驗性自身免疫性腦脊髓炎 (EAE) 中的有益作用。在這里,我們發現單獨的來那度胺/雷利度胺可以促進巨噬細胞 M2 極化以防止 EAE 的進展,這與隨后抑制外周淋巴系統和 CNS 中的促炎 Th1 和 Th17 細胞有關。通過藥物治療氯膦酸鹽脂質體或轉移 EAE 小鼠中的來那度胺誘導的 BMDM 來消耗巨噬細胞,分別完全消除了來那度胺的治療效果或阻止了 EAE 的發展。來那度胺治療后,巨噬細胞衍生的 IL10 在體內和體外均上調。此外,來那度胺治療的IL10缺陷型EAE小鼠臨床評分更高,CNS損傷更嚴重,來那度胺治療的IL10靜脈注射-/-在疾病發作時將 BMDMs 注入患有 EAE 的小鼠并沒有逆轉疾病的嚴重程度,這意味著 IL10 在來那度胺改善的 EAE 中可能是必不可少的。機制上,來那度胺顯著增加 IL10 的表達和自分泌分泌,隨后激活 STAT3 介導的 Ym1 表達。這些研究促進了來那度胺治療 MS 的潛在新型治療應用的開發。
在這里,我們證明來那度胺/雷利度胺可有效抑制 CNS 的典型炎性脫髓鞘疾病。單獨的來那度胺顯著激活 M2 巨噬細胞并抑制外周淋巴系統和 CNS 中的促炎 Th1 和 Th17 細胞,從而導致受損 CNS 組織的炎癥和脫髓鞘減少。在細胞水平,來那度胺有效促進 IL10 的表達和自分泌,隨后磷酸化 STAT3 Tyr-705,最終導致 M2 巨噬細胞的誘導。
據報道,來那度胺/雷利度胺在癥狀發作階段的肌萎縮側索硬化癥小鼠模型以及帕金森病的轉基因模型中通過降低促炎細胞因子的表達而具有神經保護作用。在這里,我們發現通過管飼法給予來那度胺可以從早期預防 EAE,并通過減少炎癥和脫髓鞘持續到實驗結束。然而,這一觀察結果與之前的研究不一致。該論文指出,來那度胺腹腔內給藥可延緩 EAE 的癥狀發作,但不能預防脫髓鞘。我們推測根據我們的制劑制備(數據未顯示)來那度胺不能完全溶解在1%羧甲基纖維素和0.9%鹽水溶液中,腹腔內給藥的來那度胺不能完全被腹腔吸收。此外,來那度胺的劑量低于我們在本文中使用的劑量。
雖然許多細胞因子,包括 IL4、IL13 和 IL10,有效地指導 M2 巨噬細胞極化,但它們不適合臨床使用。以前用全身性 IL10 治療 EAE 小鼠的試驗沒有顯示出任何有希望的效果,并且至少在一些研究中發現會加重疾病。少量的化合物,如匹多莫德和阿奇霉素,可以誘導 M2 巨噬細胞以 IL4 或 IL13 依賴的方式極化;然而,阿奇霉素對 EAE 小鼠沒有治療作用。在這里,我們發現單獨的來那度胺/雷利度胺明顯誘導 M2 表型,并且不影響 RAW264.7 和原代巨噬細胞的 M1 表型,但是,來那度胺是否調節人巨噬細胞中的 M2 巨噬細胞極化仍有待研究。此外,我們觀察到用 c-lipo 消耗巨噬細胞完全消除了來那度胺對 EAE 的有益作用,而來那度胺誘導的巨噬細胞的過繼轉移改善了 EAE,表明來那度胺/雷利度胺減輕炎癥和脫髓鞘主要是通過促進 M2 巨噬細胞極化。巨噬細胞和 CD4+T 細胞均在 MS 的神經病理學中發揮重要作用,CD4+T 輔助細胞亞群和 M1 和 M2 巨噬細胞通常會導致特定的功能和結果。自身反應性 CD4+T 細胞從外周浸潤到中樞神經系統,在那里它們受到 M1 巨噬細胞的再刺激,導致致病性 Th1 和 Th17 細胞局部擴增,并隨后損傷少突膠質細胞。事實上,已顯示將 M2 巨噬細胞注射到患有 EAE 的小鼠中,通過抑制 T 細胞活性 22、43 來降低疾病復發期的頻率和嚴重程度。將 T 細胞暴露于來那度胺會導致 IFN-γ 和 IL-2 分泌增加,然而,我們發現它不會直接抑制 MOG 負載的 CD4+T細胞。此外,我們在此提供的證據表明,來那度胺誘導的 M2 巨噬細胞在體外降低了 MOG 特異性 CD4+T 細胞的增殖能力。
IL10 是一種抗炎細胞因子,其主要功能是限制炎癥反應,這已在包括 EAE在內的多種自身免疫性疾病的發病機制中得到充分研究。來那度胺可通過增加 IL的分泌來降低體外慢性淋巴細胞白血病 (CLL) 細胞 NLC 的存活支持。一致地,我們在此表明,來那度胺在巨噬細胞體內和離體均促進 IL10 表達。IL10 在來那度胺治療中發揮了重要作用,因為 IL10-/-小鼠在來那度胺治療后不能免受主動誘導的 EAE 的影響。幾乎所有免疫細胞(包括 T 細胞、B 細胞和巨噬細胞)都可以響應促炎信號產生 IL10 。DLN 中的漿母細胞作為 IL10 生產者來限制自身免疫性炎癥并且 CD4+T 細胞誘導的 IL10 與 Bowman-Birk 抑制劑 (BBI) 對 EAE 的有益作用相關。在這里,我們表明來那度胺的作用嚴格依賴于 M2 巨噬細胞分泌的 IL10,因為來那度胺激活的 IL10 充足巨噬細胞的過繼轉移改善了 EAE 進展,然而,IL10-/-巨噬細胞無法挽救 EAE 臨床評分。這些發現強調了 M2 巨噬細胞作為 IL10 生產者對控制 CNS 自身免疫的重要性。到目前為止,IL10 在巨噬細胞中的作用已得到明確表征,據報道,兩個重要的信號軸通過巨噬細胞中的 IL10 受體連接被激活,即 JAK1/STAT3 和 PI3K/Akt/GSK3β通路。我們在這里發現來那度胺誘導的 M2 巨噬細胞依賴于 STAT3 的激活。在 M2 巨噬細胞中成功研究了 IL10/STAT3 軸,IL10 與 IL10R 結合激活 IL10/JAK1/STAT3 級聯,然后磷酸化 STAT3 同源二聚體,在幾秒鐘內轉移到細胞核,從而激活 M2 巨噬細胞相關基因的表達。STAT3 對 MS 具有病理學意義,因為它在骨髓細胞活化、T 細胞極化和細胞因子/趨化因子誘導中發揮關鍵作用。然而,巨噬細胞中 STAT3 的過度活化是否會使小鼠對 EAE 疾病產生抵抗力,需要進一步研究。
在這里,我們發現來那度胺/雷利度胺的治療性給藥可顯著控制疾病嚴重程度,并改善 EAE 小鼠的行為,這表明來那度胺可用于治療炎癥相關的退行性中樞神經系統疾病,例如復發緩解型 MS。因此,來那度胺是一種很有前景的候選治療藥物,可用于減弱 MS 患者中樞神經系統的炎癥反應和神經元脫髓鞘。微信掃描下方二維碼了解更多:
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