多发性硬化症患者脑部病变的细胞图

多发性硬化症(MS)是一种影响大脑和脊髓的长期疾病。当人体免疫系统攻击神经细胞周围形成的保护层，即髓鞘时，就会发生这种情况。这会导致视力下降、肌肉无力、平衡和协调问题、疲劳、麻木和其他衰弱症状。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。

MS没有治愈方法，消炎药可以缓解免疫系统，帮助MS患者控制症状。但是治疗对于慢性活动性病变(损伤或疤痕区域缓慢扩张)的患者并不有效。这些“冒烟”的MS病变在MRI扫描中可以看到大脑上的暗边斑点。

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)的丹尼尔·赖希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。结果显示在自然2021年9月8日。

该团队使用单细胞RNA测序来绘制慢性MS病变边缘发现的细胞。单细胞RNA测序是一项强大的技术，它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脑组织中超过66000个细胞的基因活性谱。这些样本来自5名MS患者和3名健康对照组。

科学家们能够创建第一个涉及慢性病变的细胞类型的全面地图，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组织的细胞类型有很大的多样性。其中包括病变活跃边缘免疫细胞和星形胶质细胞数量的升高。星形胶质细胞是神经胶质细胞的一种，这类细胞支持神经系统中的神经元。

研究小组还发现，病变边缘的小胶质细胞占所有免疫细胞的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，它们可能变得过度活跃，并分泌损害神经细胞的有毒分子。

进一步的研究表明，补体成分1q (C1q)基因，一种重要的、进化上古老的免疫系统蛋白质，主要在一个负责驱动炎症的小胶质细胞亚群中被激活。这表明C1q可能有助于病变的进展。

为了验证这一想法，研究人员移除了多发性硬化症小鼠模型的小胶质细胞中的基因。缺乏C1q小胶质细胞的小鼠的脑组织炎症明显少于对照动物。在小鼠中阻断C1q也减少了损伤中涉及的小胶质细胞的数量。

这些结果表明，在人类小胶质细胞中靶向C1q可能会阻止MS病变。这一发现有助于开发治疗进展性多发性硬化症的新疗法。

Reich说:“我们发现了一组细胞，它们似乎在推动进行性多发性硬化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，这些新疗法可能会加速大脑的愈合过程，并防止随着时间的推移而发生的脑损伤。”