中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）傳統(tǒng)上被認(rèn)為與免疫系統(tǒng)相對(duì)隔離，但近年來(lái)的研究揭示了CNS與免疫系統(tǒng)之間存在密切的相互作用。這種相互作用對(duì)于維持CNS的免疫穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。然而，在自身免疫性疾病如多發(fā)性硬化癥中，免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地攻擊CNS組織，導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙。目前的治療方法多為非特異性免疫抑制，存在顯著副作用。因此，開(kāi)發(fā)特異性靶向CNS自身免疫反應(yīng)的治療方法是當(dāng)前研究的重要方向。本研究通過(guò)探索CNS來(lái)源的內(nèi)源性自身肽段在CNS與免疫系統(tǒng)溝通中的作用，揭示了這些肽段在維持CNS免疫特權(quán)中的關(guān)鍵角色，并為開(kāi)發(fā)新型治療策略提供了理論基礎(chǔ)。

發(fā)表時(shí)間: 2025年2月2日
期刊: Nature
文章標(biāo)題: Endogenous self-peptides guard immune privilege of the central nervous system
核心內(nèi)容：通過(guò)免疫肽組學(xué)的方法檢測(cè)小鼠腦MHC-II遞呈的抗原肽段。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)MBP（myelin basic protein）肽段在腦和引流淋巴結(jié)中富集，能誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性CD4⁺ T細(xì)胞，抑制CNS自身免疫。在自身免疫性腦脊髓炎（EAE）模型中，MBP160–175肽段顯著減輕癥狀。研究還發(fā)現(xiàn)，不同抗原呈遞細(xì)胞（APCs）在呈遞MBP肽段的能力上存在差異，且炎癥會(huì)改變抗原處理機(jī)制。通過(guò)EVs包裹MBP160–175肽段并送入腦脊液，可顯著減輕EAE癥狀，證實(shí)了其治療潛力。這項(xiàng)研究為開(kāi)發(fā)針對(duì)神經(jīng)炎癥和神經(jīng)退行性疾病的新型免疫療法提供了理論基礎(chǔ)。

從C57BL/6J雄性小鼠的腦（包括軟腦膜）、硬腦膜、深頸部淋巴結(jié)（dCLNs）和淺頸部淋巴結(jié)（sCLNs）中收集樣本。使用質(zhì)譜（MS）技術(shù)鑒定通過(guò)免疫肽組學(xué)的方法鑒定MHC-II結(jié)合的肽段，分析不同組織中CNS富集肽段的分布，發(fā)現(xiàn)MBP肽段在腦和引流淋巴結(jié)中富集。用不同MBP肽段（如MBP160–175、MBP166–185、MBP192–216）免疫小鼠，觀察其是否誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）以及通過(guò)酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)（ELISpot）實(shí)驗(yàn)檢測(cè)CD4⁺ T細(xì)胞對(duì)不同肽段的IL-2產(chǎn)生能力。隨后，通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序分析T細(xì)胞亞群變化，揭示MBP肽段誘導(dǎo)的免疫抑制機(jī)制。最后，通過(guò)EVs包裹MBP160–175肽段并直接送入腦脊液，顯著減輕EAE癥狀，證實(shí)了其治療潛力。

1. CNS MHC-II肽段組的鑒定：
通過(guò)質(zhì)譜分析，研究者鑒定出CNS及其引流淋巴結(jié)中MHC-II分子呈遞的內(nèi)源性肽段，發(fā)現(xiàn)MBP肽段在腦、硬腦膜和深頸部淋巴結(jié)中顯著富集，而在淺頸部淋巴結(jié)中幾乎不存在。MBP158–195區(qū)域的肽段在腦和硬腦膜中占主導(dǎo)地位，而MBP196–236區(qū)域的肽段在引流淋巴結(jié)中更為常見(jiàn)。

圖1. 中樞神經(jīng)系統(tǒng)MHC-II肽組揭示了內(nèi)源性中樞神經(jīng)系統(tǒng)肽的呈遞

2. MBP肽段的免疫原性和免疫抑制特性：
MBP160–175肽段在免疫小鼠時(shí)不會(huì)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（EAE），而MOG35–55肽段則會(huì)。MBP160–175肽段與MOG35–55肽段共免疫時(shí)，能顯著減輕EAE癥狀，表明MBP160–175具有免疫抑制作用。

圖2.評(píng)估不同抗原免疫對(duì)小鼠EAE模型免疫反應(yīng)的影響

通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）分析，發(fā)現(xiàn)MBP160–175肽段能夠顯著增加調(diào)節(jié)性CD4⁺ T細(xì)胞（特別是CTLA-4⁺FOXP3⁻細(xì)胞）的比例，這些細(xì)胞通過(guò)CTLA-4和TGFβ發(fā)揮免疫抑制作用。

圖3. 免疫后小鼠引流淋巴結(jié)和脊髓中CTLA-4和FOXP3表達(dá)的T細(xì)胞亞群比例變化

3. 神經(jīng)炎癥中的MHC-II肽段變化：
在EAE誘導(dǎo)的小鼠中，研究者發(fā)現(xiàn)MHC-II分子呈遞的肽段譜發(fā)生顯著變化，特別是MBP158–195區(qū)域的肽段呈遞減少，而MBP196–236區(qū)域的肽段呈遞不受影響。不同的抗原呈遞細(xì)胞（APCs）在呈遞MBP肽段的能力上存在差異，炎癥條件下MBP158–195區(qū)域肽段的呈遞減少可能與炎癥引起的抗原處理機(jī)制改變有關(guān)。

圖4. EAE小鼠模型中腦MHC-II結(jié)合肽的檢測(cè)

4. 治療性應(yīng)用：
通過(guò)將MBP160–175肽段包裹在細(xì)胞外囊泡（EVs）中，并直接送入腦脊液，研究者發(fā)現(xiàn)這種治療方法能顯著減輕EAE癥狀。流式細(xì)胞術(shù)和單細(xì)胞RNA測(cè)序分析顯示，EVs包裹的MBP160–175肽段能夠顯著增加調(diào)節(jié)性CD4⁺ T細(xì)胞的比例，特別是CTLA-4⁺FOXP3⁻細(xì)胞，從而發(fā)揮免疫抑制作用。

圖5. 通過(guò)腦池注射MBP160–175 EVs對(duì)EAE癥狀、硬腦膜中T細(xì)胞亞群的影響

本研究揭示了CNS通過(guò)內(nèi)源性MBP肽段與免疫系統(tǒng)進(jìn)行交流，維持免疫特權(quán)并抑制神經(jīng)炎癥的機(jī)制。MBP160–175肽段通過(guò)誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性CD4⁺ T細(xì)胞，顯著減輕EAE癥狀，為開(kāi)發(fā)針對(duì)神經(jīng)炎癥和神經(jīng)退行性疾病的新型免疫療法提供了理論基礎(chǔ)。