阿尔茨海默病中期阶段低剂量IL-2治疗通过修复Treg与Th17细胞之间的失衡以恢复认知缺陷

背景介绍

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种与年龄相关的神经退行性疾病，主要表现为神经元损伤、淀粉样斑块的沉积以及中枢神经系统（CNS）内的慢性炎症。这些病理变化会导致认知功能的逐渐丧失及脑组织的破坏。尽管引起神经退行性过程的具体机制尚未完全了解，但越来越多的证据表明免疫系统，尤其是T淋巴细胞在AD的发病机制中扮演着重要角色。

论文来源

本文发表于Journal of Neuroimmune Pharmacology期刊，题为 “Low-dose IL-2 treatment rescies cognitive deficits by repaireing the imbalance between Treg and Th17 cells at the middle Alzheimer’s disease stage”。作者包括Lin Yuan, Lei Xie, Hao Zhang, Yu Zhang, Yunbo Wei, Jinhong Feng, Li Cui, Rui Tian, Jia Feng和Di Yu，分别来自湖北民族大学、齐鲁工业大学、山东大学以及昆士兰大学。文章于2023年11月在线发表。

实验流程

动物模型与处理

研究使用6个月大的阿尔茨海默病转基因鼠（APP/PS1）和年龄匹配的C57BL/6小鼠。实验过程中，小鼠在无特定病原体（SPF）的环境中适应七天后，以每两天腹腔注射一次的方式，给予30,000 IU人重组IL-2或PBS对照，持续3个月。

流式细胞术分析细胞悬浊液的制备

小鼠在实验中麻醉后，通过心脏灌注收集外周脾细胞及大脑组织。使用70微米的尼龙细胞滤器和一系列酶解和分离步骤制备单细胞悬液。利用流式细胞术对不同的T细胞亚群进行标记和分析。

免疫组化分析

小鼠在麻醉后，用PBS和4%多聚甲醛（PFA）顺序灌注，取出大脑并制备常规石蜡切片。使用抗Aβ和抗CD68的特异性抗体进行免疫荧光染色，并用荧光显微镜观察大脑切片。

行为学测试

使用Morris水迷宫测试评估小鼠的学习和记忆能力。测试包括定位平台训练和平台撤除后探查实验，记录逃避潜伏期、在目标象限中的停留时间及探查路径。

数据分析

使用SPSS软件进行数据统计分析，通过单因素方差分析（ANOVA）和两因素重复测量方差分析（ANOVA）进行组间比较。

研究结果

Treg与Th17细胞比例变化

研究发现，在AD小鼠的疾病进展过程中，外周以及大脑中的Treg（调节性T细胞）与Th17（IL-17分泌辅助性T细胞）细胞比例显著失衡。具体来说，Treg细胞在AD小鼠中的比例在9个月时显著下降，而Th17细胞的比例则上升，表明中期疾病阶段的严重免疫失衡。

低剂量IL-2处理效果

通过腹腔注射低剂量IL-2处理，发现AD小鼠体内外周及大脑中的Treg细胞比例显著增加，而Th17细胞比例显著减少。低剂量IL-2处理还调整了AD小鼠体内及脑内的Treg和Th17相关细胞因子水平，显著抑制了IL-17A和IL-22的产生，同时促进了TGF-β和IL-10的产生。

认知功能的改善

通过Morris水迷宫测试，发现低剂量IL-2处理能够改善AD小鼠的认知功能，包括逃避潜伏期的缩短以及在目标象限中的探查路径和停留时间的增加。

淀粉样病理和炎症反应的变化

免疫组化分析显示，低剂量IL-2处理后，AD小鼠大脑中的Aβ斑块负荷显著减少。此外，在低剂量IL-2处理的小鼠中，观察到显著降低的微胶质细胞激活和外周免疫细胞浸润，显示出减轻的神经炎症反应。

结论

该研究揭示了在阿尔茨海默病中期阶段，低剂量IL-2治疗能够通过修复Treg和Th17细胞之间的失衡，从而缓解神经炎症，减少Aβ斑块沉积并改善认知功能。这些结果为低剂量IL-2在阿尔茨海默病治疗中的潜在应用提供了有力的支持。

研究意义

研究结果表明，低剂量IL-2治疗不仅在早期AD阶段有效，而且在中期阶段同样显示出治疗潜力。这一发现为进一步临床评估低剂量IL-2治疗AD提供了重要依据，并且可能拓展到其他与免疫失衡相关的脑病理。

本文对理解AD发病机制及其与免疫系统的关系提供了新的视角，同时为开发针对AD的创新性免疫治疗手段提供了理论依据。

研究亮点

1. Treg和Th17细胞在AD进展中的失衡：该研究首次系统揭示了Treg和Th17细胞在AD进展中的变化，特别是在中期阶段的严重失衡。

2. 低剂量IL-2的治疗潜力：实验验证了低剂量IL-2在中期AD阶段通过调节免疫平衡来改善认知功能、减轻神经炎症并减少Aβ沉积的效果，提示其潜在临床应用价值。

3. 对AD免疫干预的新启示：研究进一步强调了调节免疫系统在AD治疗中的重要性，特别是在中期阶段，提示需要更多类似的免疫干预策略。

其他重要信息

该研究得到了湖北民族大学、齐鲁工业大学以及昆士兰大学等多家研究机构的支持与合作。

结论

本文通过动物实验表明，低剂量IL-2治疗能够在阿尔茨海默病中期阶段通过修复Treg和Th17细胞失衡，从而缓解神经炎症和改善认知功能，为AD的免疫治疗提供了新的思路和潜在临床解决方案。这为AD中期患者的治疗带来了新的希望，同时拓展了低剂量IL-2在免疫相关脑疾病治疗中的应用前景。