【概要】在一项新研究中，研究人员发现脑白质（大脑的"信息高速公路"）损伤是阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病相关变化的主要驱动因素。
通过制造髓鞘（白质的保护层）局部损伤，研究团队发现大脑会触发连接灰质的协调性远端反应。虽然这一反应最初是大脑修复工具包的一部分，但当髓鞘无法再生时，这一有益过程会转变为定义神经退行性的慢性炎症。
【关键事实】
【连接反应】：局部白质损伤导致远端灰质区域失去神经元连接并激活小胶质细胞（免疫细胞）。这证明白质病变不是孤立事件，而是影响整个大脑回路。
【炎症作为修复】：研究发现灰质炎症实际上是愈合所必需的。当研究人员阻断这种炎症反应时，白质无法再生其髓鞘。
【慢性循环】：如果髓鞘无法再生，灰质反应不会消失；它会变成慢性的。这表明失败的修复（而非初始损伤本身）导致脑部疾病中持续的低度炎症。
【治疗转向】：研究结果表明，未来阿尔茨海默病和帕金森病的治疗应优先考虑髓鞘再生，以阻止认知能力下降和炎症损伤的进展。
【来源】：剑桥干细胞研究所
剑桥研究人员在今日发表于《自然》杂志的新研究中发现，脑白质损伤可触发与神经退行性疾病相关的特征。
迄今为止，人们认为阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病主要与大脑灰质变化相关。
白质病变触发灰质中的协调反应，这实际上是大脑尝试自我修复的一部分。
这一新发现表明，神经退行性疾病的治疗应针对脑白质损伤，而不仅仅是迄今为止一直关注的灰质。
大脑平均分为灰质和白质。灰质包含大脑的处理中心，由信息高速公路——白质连接。虽然白质损伤是多发性硬化症的定义特征，并且也见于包括阿尔茨海默病和帕金森病在内的神经退行性疾病，但白质损伤的后果尚未被充分理解。
由剑桥大学干细胞研究所的Ragnhildur Thóra Káradóttir教授领导的研究团队，在一个定义明确的大脑回路中对髓鞘——白质的主要成分——造成了局部损伤，并追踪了随后发生的变化。
他们发现，小范围的局部髓鞘损伤会在相连的远端灰质区域引发显著反应。神经元活动下降，小胶质细胞（大脑的免疫细胞）被激活，神经元之间的连接丧失。
关键的是，这些变化并非永久性的。在髓鞘再生后，神经元活动恢复，神经元之间的连接恢复，炎症反应消退。
该研究还挑战了关于脑炎症的一个常见假设。灰质炎症传统上被视为有害。但在这里，研究团队发现这种短暂反应本身就是修复过程的一部分。当他们阻止灰质炎症时，髓鞘再生受到损害。
相反，当研究团队阻断髓鞘再生时，灰质反应没有解决，反而变成慢性的。这表明髓鞘再生失败可能有助于驱动神经退行性疾病中观察到的持续性低度炎症。
同时在剑桥大学兽医学院任职的Káradóttir表示："我们发现白质中的局灶性病变不仅仅是一个局部事件。它可以在相连的灰质中触发协调反应，而这种反应不仅仅是损伤。它是大脑尝试自我修复的一部分。"
这一发现对多发性硬化症特别相关，在该疾病中，白质病变、慢性炎症和不完全的髓鞘再生与疾病进展密切相关。
这项工作为理解局部白质损伤如何可能导致大脑更广泛的功能障碍，以及当再生失败时导致持续炎症，提供了一个新框架。
剑桥大学临床神经免疫学教授、临床神经科学负责人Alasdair Coles教授补充道："这些发现表明，增强髓鞘再生的疗法可能有助于减缓潜在的多种脑部疾病的进展。"
【解答关键问题】
问：为什么白质被称为"信息高速公路"？
答：如果灰质是思想产生的"处理中心"，那么白质就是连接这些中心的线缆。没有健康的白质，大脑的不同部分就无法通信，导致在许多神经系统疾病中观察到的"断开连接"症状。
问：这是否意味着脑部炎症实际上是好的？
答：短期内是的。这项研究表明，"短暂"的炎症是大脑用于启动修复过程的信号。问题始于修复（重新髓鞘化）失败，导致炎症"卡"在开启状态，最终杀死神经元。
问：这如何改变我们治疗多发性硬化症(MS)的方式？
答：多发性硬化症已经被认为是一种白质疾病，但这项研究提供了一个新框架。它表明，通过专注于髓鞘再生，我们不仅是在修复"线缆"，实际上是在保护"处理中心"（灰质）免于变成慢性炎症和退化。
【编辑备注】
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【关于这项神经科学研究】
作者：Laura Puhl
来源：剑桥干细胞研究所
联系方式：Laura Puhl – 剑桥干细胞研究所
图片：图片由Neuroscience News提供
【原始研究】：开放获取。
《局灶性白质病变驱动灰质炎症和突触丧失》，作者：Omar de Faria Jr, Stavros Vagionitis (Σταύρος Βαγιωνίτης), Andrea Lopez-Lopez, Michael Perry, Joseph Jo Yin Wong (黃祖彥), Leslie Rodríguez-Kirby, Bastien Hervé, Balazs Viktor Varga, Eneritz Agirre, Sabrina Ghosh, Sebastian Timmler, Mert Yucel, Andrew T. Setley, Kimberley Anne Evans, Tanja Mist Birgisdóttir, Sindri Gíslason, Yan Ting Ng (吳胤霆), Courtney Kremler, Helene O. B. Gautier, Yasmine Kamen, Helena Pivonkova, Katrin Volbracht, Felix Hildebrand, Christian A. Cepeda, Javier Rueda-Carrasco, Soyon Hong, George Malliaras, Sabine Dietmann, Gonçalo Castelo-Branco & Ragnhildur Thóra Káradóttir，《自然》杂志
【摘要】
局灶性白质病变驱动灰质炎症和突触丧失
局灶性白质病变发生在大多数神经退行性疾病中。尽管在疾病早期就出现，白质病变被认为与灰质神经炎症、突触丧失和改变的神经元活动无关，或处于次要地位。
值得注意的是，它们对神经元回路的功能影响研究不足。为解决这个问题，我们在大鼠脑中产生了一个局灶性白质病变，该病变位于临床上相关、解剖学上定义明确的回路中，这些病变发生在许多神经退行性疾病中。
在这里，我们展示了局灶性白质病变引发短暂的神经元活动变化和小胶质细胞增生，随后灰质中出现突触丧失和小胶质细胞吞噬增加，如果髓鞘再生完成，这些变化会逆转。
灰质小胶质细胞增生通常被认为是有害的；然而，我们表明它是再生的一个组成部分，并且在三种不同的小鼠回路和病变方法中是保守的。
阻止灰质中的这些短暂变化会阻断白质中的髓鞘再生。相反，诱导髓鞘再生失败会导致慢性灰质神经炎症。这再现了被认为是神经退行性基础的主要机制的低度炎症。
我们的发现揭示了一种再生可塑性，将白质完整性与灰质功能耦合，这可能是多种神经退行性疾病的潜在原因，并强调了以髓鞘再生为目标来预防慢性神经炎症的潜力。
【全文结束】
