轉谷氨醯胺酶-2的組織化學檢查與細胞反應性和細胞死亡的標誌物相結合,試圖進一步瞭解該酶在病變神經細胞和免疫細胞中的病理作用。在大鼠和小鼠以及人多發性硬化組織中實驗性自身免疫性腦脊髓炎誘導後的早期活動階段,轉谷氨醯胺酶-2在神經元和內皮細胞的細胞質和細胞核中,在灰質的血管周圍病變內和附近都有強烈表達。在脈管系統中,轉谷氨醯胺酶-2定位於腔內和內皮細胞中。隨著實驗性自身免疫性腦脊髓炎疾病進展、血管擴大和血管周圍病變的形成,轉谷氨醯胺酶-2表達增加,其細胞免疫反應性向外延伸到病變半暗帶,表明細胞從脈管系統遷移。前期研究報告稱在實驗性自身免疫性腦脊髓炎後,轉谷氨醯胺酶-2存在於巨噬細胞亞群中。雖然巨噬細胞啟用化標記物 CD68 在血管周圍病變內部和周圍高度表達,但其與轉谷氨醯胺酶-2的共定位是有限的。因此,轉谷氨醯胺酶-2表達可能表明內皮細胞和血管周圍成纖維細胞在血管周圍病變處侵襲中樞神經系統。這種反應是否有助於血管生成的啟動或纖維細胞外基質的沉積和瘢痕組織的形成仍有待闡明,可能取決於疾病的長期性。未患病的對照組織顯示轉谷氨醯胺酶-2的低表達主要存在於神經元細胞核和內皮細胞中。
來自美國邁阿密大學的Mousumi Ghosh團隊認為,實驗性自身免疫性腦脊髓炎後表達轉谷氨醯胺酶-2的神經元顯示出細胞死亡啟用劑的誘導、裂解的 caspase-3 和磷酸化 ERK1/2 水平升高。轉谷氨醯胺酶-2表達幾乎完全是神經元中的核表達,儘管水平非常低,但在實驗性自身免疫性腦脊髓炎進展中觀察到強烈的細胞質免疫反應性,這可能表明其功能隨疾病發生變化。人類多發性硬化樣本表現出類似的誘導模式。這是在跨物種的實驗性自身免疫性腦脊髓炎或多發性硬化之後首次發現強大的神經元轉谷氨醯胺酶-2誘導。神經元轉谷氨醯胺酶-2表達已在無數神經退行性疾病中得到鑑定,例如阿爾茨海默病、亨廷頓病、肌萎縮側索硬化和帕金森病。在 Ca2+ 失調條件下,轉谷氨醯胺酶-2透過其轉醯胺活性產生共價交聯錯誤摺疊蛋白質聚集體的積累,從而增強神經元對壓力源和凋亡細胞死亡的脆弱性。轉谷氨醯胺酶-2還可能與凋亡蛋白 Bax 交聯,導致細胞色素 c 的釋放、caspase-3 的啟用和細胞凋亡。儘管轉谷氨醯胺酶-2神經元表達可能與 caspase-3 共同誘導參與實驗性自身免疫性腦脊髓炎的病理,但轉谷氨醯胺酶-2誘導是否參與神經元功能障礙和細胞死亡仍有待證實或表達為對神經元處理異常製備的蛋白質的能力喪失的補償性反應。
文章在《中國神經再生研究(英文版)》雜誌2022年 7 月 7 期發表。
文章來源:Pearse DD, Ghosh M (2022) Neuronal and endothelial transglutaminase-2 expression in experimental autoimmune encephalomyelitis and multiple sclerosis. Neural Regen Res 17(7):1471-1472.doi.org/10.4103/1673-5374.330598