多发性硬化症脑损伤的细胞图

多发性硬化症(MS)是一种影响大脑和脊髓的长期疾病。当身体的免疫系统攻击神经细胞周围的保护层，即髓磷脂时，就会发生这种情况。这可能导致视力丧失、肌肉无力、平衡和协调问题、疲劳、麻木和其他使人衰弱的症状。一部分人会发展为进行性多发性硬化症，导致广泛的脑组织损伤和残疾。

目前还没有治愈多发性硬化症的方法，消炎药可以让免疫系统安静下来，帮助多发性硬化症患者控制症状。但治疗对于慢性活动性病变(损伤或疤痕缓慢扩大的区域)的患者并不有效。这些“阴燃”的多发性硬化症病变在MRI扫描中可以看到，是大脑上的黑边斑点。

一个之前的研究由美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的Daniel Reich博士领导的研究小组开始更多地了解驱动这些慢性活动性病变的细胞。结果出现在自然2021年9月8日。

该团队使用单细胞RNA测序来绘制慢性多发性硬化症病变边缘的细胞图谱。单细胞RNA测序是一项强大的技术，使研究人员能够对单个细胞中的基因活动模式进行编目。研究人员分析了死后人类脑组织中超过66000个细胞的基因活性谱。样本取自5名多发性硬化症患者和3名健康对照者。

科学家们能够绘制出第一张与慢性病变有关的细胞类型的综合图谱，以及它们的基因活动模式和相互作用。他们发现，与健康脑组织相比，慢性活动性病变周围的组织中细胞类型有很大的多样性。这些包括病变活跃边缘的免疫细胞和星形胶质细胞数量增加。星形胶质细胞是一种胶质细胞，是神经系统中支持神经元的一类细胞。

研究小组还发现，小胶质细胞占病变边缘所有免疫细胞的25%。小胶质细胞通常有助于保护大脑，但在多发性硬化症和其他神经退行性疾病中，它们会变得过度活跃，分泌有毒分子，损害神经细胞。

进一步的研究表明，补体成分1q (C1q)基因是免疫系统中一种重要的、进化上古老的蛋白质，主要在负责驱动炎症的小胶质细胞亚群中被激活。这表明C1q可能有助于病变进展。

为了验证这一想法，研究人员在ms小鼠模型中去除了小胶质细胞中的基因。缺乏小胶质细胞C1q的小鼠比对照动物有更少的脑组织炎症。阻断小鼠的C1q也减少了与病变损伤有关的小胶质细胞的数量。

这些结果表明，靶向人小胶质细胞中的C1q可能会阻止MS病变。这一发现可能有助于开发新的治疗进展性多发性硬化症的方法。

Reich说:“我们发现了一组细胞，这些细胞似乎在推动进行性多发性硬化症中出现的一些慢性炎症。”“这些结果也为我们提供了一种测试新疗法的方法，这些疗法可能会加速大脑的愈合过程，并防止随着时间的推移发生脑损伤。”