科学家绘制了多发性硬化症病变的细胞蓝图

NINDS的高级研究员Daniel Reich博士说:“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。”

慢性活动性病变的特征是缓慢扩张的免疫细胞边缘，称为小胶质细胞。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。在病变边缘发现的其他细胞，如星形胶质细胞和淋巴细胞，也可能导致持续的组织损伤。先前的研究表明，小胶质细胞是病变扩张的罪魁祸首，但在病变附近发现的细胞的确切类型及其生物学机制尚不清楚。

为了更好地了解MS病变，Reich博士和他的同事们使用了单细胞RNA测序，这是一种强大的技术，使研究人员能够对单个细胞中的基因活动模式进行编目，检查了5名MS患者和3名健康对照组的死后脑组织。样本由荷兰脑库，荷兰神经科学研究所，阿姆斯特丹，荷兰和神经免疫学诊所．

Reich博士说:“单细胞RNA测序技术使我们能够更深入地研究MS病变中存在的细胞类型。”

通过分析来自人类大脑组织的66000多个细胞的基因活性谱，研究人员创建了第一个涉及慢性病变的细胞类型的全面地图，以及它们的基因表达模式和相互作用。

Reich博士的研究小组发现，与正常组织相比，慢性活动性病变周围组织的细胞类型有很大的多样性，并且在这些病变的活动性边缘有很高比例的免疫细胞和星形胶质细胞。小胶质细胞占病变边缘免疫细胞总数的25%。

“我们的数据集非常丰富。拥有如此详细的地图的美妙之处在于，现在我们对参与阴燃炎症的整个细胞网络有了更好的了解，”里奇博士实验室的前博士后、现任巴尔的摩约翰霍普金斯大学兼职助理教授的玛蒂娜·阿辛塔(Martina Absinta)说。

更详细的分析显示，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，主要由一个负责驱动炎症的小胶质细胞亚群表达，这表明它可能有助于病变的进展。

为了确定C1q的功能，研究人员在多发性硬化症小鼠模型的小胶质细胞中敲除了该基因，并检查了脑组织中神经炎症的迹象。在缺乏C1q微胶质细胞的小鼠中，他们发现与对照组相比，组织炎症明显减少。此外，在另一组动物中，阻断C1q减少了含铁小胶质细胞，揭示了一种治疗MS慢性脑炎症和相关神经退行性疾病的潜在新治疗途径。

根据作者的说法，在人类小胶质细胞中靶向C1q可能会阻止MS病变的发生。

在多发性硬化症中，免疫系统攻击髓磷脂，这是大脑和脊髓中神经细胞周围形成的保护层，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。抗炎药物通过抑制血液和淋巴结中的免疫细胞反应来帮助患者控制症状。但是，对于患有持续脑组织炎症的慢性病变患者，治疗并不那么有效。

Reich博士说:“我们有很好的治疗方法来阻止新的炎症，但没有任何方法来阻止已经存在的炎症。”“为了在开发进行性多发性硬化症的新疗法方面取得进展，我们需要一个一个地分析细胞和分子机制。”

在2019年,Reich博士和他的团队报告说目前的研究确定小胶质细胞和C1q是进展性MS的有希望的靶点，并支持使用慢性炎症边缘病变作为疾病进展的MRI生物标志物。

MS没有治愈方法，也没有直接治疗慢性活动性病变的疗法。通过对病变特征的更深入了解，这项研究可能有助于为早期临床试验铺平道路，以测试针对这方面疾病的新疗法。

这项研究部分得到了nds的校内研究计划的支持。

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