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色氨酸:EAE诱导的饮食必需品

【摘要】:从饮食中去除色氨酸足以在临床上模拟DPR的保护作用。这表明,色氨酸是诱导自身免疫性神经炎症所必需的。图7-7-1DPR防止诱导图7-7-2DTR抑制EAE这些结果表明,饮食中的色氨酸对于启动MOG反应性T细胞是必不可少的,但是DTR通过减少循环的MOG35-55反应性的CD4+T细胞的数量,改变表型及其迁移特性来发挥其作用。

当小鼠接受无蛋白饮食时(图7-7-1A),EAE的临床体征消失了(图7-7-1B)。另外,蛋白质含量降低的饮食(与对照饮食中的20%相比,减少了5%)不会影响EAE疾病的严重程度(图7-7-1C)。氨基酸谱分析表明,DPR诱导血浆中的缬氨酸亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和精氨酸水平显著下降(图7-7-1D)。

从饮食中去除色氨酸足以在临床上模拟DPR的保护作用。虽然EAE疾病的严重程度在雄性小鼠中更为明显,但DTR的保护作用与性别无关(图7-7-2A),这不能归因于必需氨基酸,因为饲喂无蛋氨酸(无蛋氨酸)食物的小鼠会患上发生疾病(图7-7-1B、C)。血浆氨基酸谱分析表明,DTR诱导免疫后16天,血浆水平的色氨酸显著下降了50%~60%,降至约20μM(图7-7-2B)。DTR缺乏是EAE的关键标志,例如血脑屏障(BBB)破坏(图7-7-2C),白细胞、T细胞或巨噬细胞浸润或脱髓鞘(图7-7-2D~G)。

为明确DTR诱导的作用是否取决于口服给药途径,将经髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白(MOG)免疫的小鼠接受无色氨酸饮食9天,并且未表现出任何临床EAE征象。当再次恢复色氨酸口服时,这些小鼠出现临床症状,时滞为10天(图7-7-3A)。相反,通过每日腹膜内注射进行全身补充不能挽救DTR的表型(图7-7-3B)。这表明,色氨酸是诱导自身免疫性神经炎症所必需的。此外,接受无色氨酸饮食的小鼠血浆中的皮质类固醇水平并未显著升高,表明自身免疫性神经炎症的消除不是对DTR的非特异性应激反应的结果。

针对饮食中的trp能否激活和引发抗原特异性T细胞响应研究发现,诱导初期的DTR对于保护免受神经炎症至关重要,因为免疫后第5天开始接种DTR的小鼠会发展成EAE,而免疫后第2天的DTR则可以预防疾病(图7-7-3C)。在免疫当天开始的DTR减少了脾脏和引流淋巴结(dLN)中绝对CD4T细胞数,相对频率不变(图7-7-3D)。在无饮食情况下,仍会产生MOG反应性CD4T细胞应答(图7-7-3E)。IL17A缺失,但离体肽再刺激后IL-10分泌减少(图7-7-3F、G)。综上,表明DTR在系统性自身反应性T细胞中诱导了明显的表型变化,从而阻止了致脑炎性T细胞的形成。

从小鼠经DTR转移过来的MOG反应性T细胞完全有能力在离体刺激后诱导神经炎症(图7-7-3I)。相比之下,在完全饮食中在小鼠中引发的MOG特异性CD4T细胞过继转移到受体DTR小鼠中后,EAE变钝(图7-7-3J)。另外,用DTR小鼠血浆对活化的T细胞进行预处理会导致损伤向小鼠脑微血管内皮细胞(图7-7-3K)建模的离体BBB的迁移,这表明DTR小鼠中的可溶性因子会干扰T细胞迁移到CNS中。

图7-7-1 DPR防止诱导(www.chuimin.cn)

图7-7-2 DTR抑制EAE

这些结果表明,饮食中的色氨酸对于启动MOG反应性T细胞是必不可少的,但是DTR通过减少循环的MOG35-55反应性的CD4T细胞的数量,改变表型及其迁移特性来发挥其作用。这种影响是可逆的,并依赖环境变量驱动。

图7-7-3 DTR干扰T细胞的活化和迁移