雪松西奈医学中心研究团队发现，一种名为星形胶质细胞的支持细胞（位于脊髓损伤部位远处）会释放特定蛋白质，帮助免疫细胞消化脂肪碎片并平息炎症。这项发表于《自然》杂志的发现揭示了一种隐秘的修复系统，有望为脊髓损伤、中风和多发性硬化症带来新疗法。
沉寂于脊髓深处的细胞可能在严重损伤和脑疾病后的修复过程中发挥关键作用。雪松西奈医学中心的一项新研究表明，这些被称为星形胶质细胞的支持细胞远不止于旁观者角色。它们能协调中枢神经系统长距离区域的清理与修复工作，且作用距离损伤部位甚远。
重新审视星形胶质细胞的角色
星形胶质细胞遍布大脑和脊髓，包裹神经纤维与血管。它们维持神经元健康、平衡化学物质并支持电信号传导，使人体能够运动、感知和思考。
以往研究多聚焦于损伤部位的星形胶质细胞，这些局部细胞会形成瘢痕以保护邻近组织。雪松西奈医学中心神经科学家乔舒亚·伯达博士及其团队则采取了不同视角。“我们发现，远离损伤部位的星形胶质细胞实际上能驱动脊髓修复，”该研究资深作者、生物医学科学与神经病学助理教授伯达表示。研究团队将这些远距离协助者命名为“远离病灶的星形胶质细胞”（简称LRAs），并鉴定出多种亚型，证明至少有一组细胞能远距离感知损伤并作出特定响应。
脊髓损伤如何扩散危害
脊髓是由神经组织构成的粗束，负责传递大脑与身体间的信号。中心灰质包含神经元胞体和星形胶质细胞，周围白质则包裹着长神经纤维（外覆绝缘层），沿脊髓上下延伸。
当脊髓受损时，许多长纤维断裂。断裂碎片死亡后转化为脂肪碎片。在多数器官中，炎症局限于伤口附近；但在脊髓中，损伤会沿纤维长度扩散，炎症亦随之蔓延。这种额外扩散使清理工作更为困难——碎片可滞留于远离原损伤点的位置，阻塞信号传递所需的运动与感觉通路。雪松西奈团队旨在探究神经系统如何应对这一挑战。
“在小鼠实验中，我们发现远离核心损伤区域的LRAs会激活并支持修复。当我们检查脊髓损伤患者的脊髓组织时，也观察到相同反应，”伯达向《光明新闻》透露。
激活清理团队的蛋白质信号
为理解LRAs的作用机制，伯达实验室深入研究了一种LRA亚型。这类星形胶质细胞会释放名为CCN1的蛋白质。该蛋白作为信号分子作用于微胶质细胞——中枢神经系统固有的免疫细胞。
“微胶质细胞的核心功能是担任中枢神经系统的首席垃圾清理工，”伯达解释道，“组织损伤后，它们吞噬神经纤维碎片（富含脂肪，易导致‘消化不良’）。”
换言之，微胶质细胞可能被本需清除的碎片堵塞。团队实验证实，CCN1能有效预防此问题。星形胶质细胞释放的CCN1会指示微胶质细胞调整能量与脂肪代谢方式。通过这种代谢转变，微胶质细胞能更高效消化碎片，避免不堪重负。
伯达认为，这种高效清理或可解释为何部分脊髓损伤患者能自发恢复功能——其神经系统的支持细胞正悄然改善康复概率。
缺失CCN1的后果
为验证该蛋白质的关键性，团队在小鼠模型中移除了星形胶质细胞的CCN1。结果显著：缺乏星形胶质细胞来源的CCN1后，动物恢复能力急剧下降。
“若移除星形胶质细胞CCN1，微胶质细胞会进食但无法消化，”伯达指出，“它们会召集更多微胶质细胞，后者同样进食却无法消化。”
修复部位未形成洁净环境，脊髓内充斥着填满碎片的微胶质细胞大簇。这些簇群引发沿脊髓轴向的更强炎症反应。随着炎症扩散，组织修复效果变差，功能障碍持续存在。这一连锁反应揭示了星形胶质细胞与微胶质细胞在愈合过程中的紧密关联：当星形胶质细胞发出正确信号时，微胶质细胞助力修复；信号缺失时，同一清理团队反而会加剧问题。
其他疾病中的共享修复机制
团队未止步于创伤性损伤研究。当他们检测多发性硬化症患者的脊髓组织时，发现相同的CCN1机制在发挥作用。
多发性硬化症会损伤白质并遗留髓鞘及神经纤维碎片，其过程与脊髓损伤极为相似。在MS组织中观察到相同的星形胶质细胞–微胶质细胞程序，表明该修复通路是中枢神经系统损伤的普遍特征，而非罕见反应。
伯达表示，这些组织修复原则可能适用于多种脑与脊髓损伤，包括中风和炎症性神经退行性疾病。
“星形胶质细胞在中枢神经系统愈合中的作用被显著低估，”雪松西奈医学中心生物医学科学系主任大卫·安德希尔博士评论道，“这项工作有力证明，远离病灶的星形胶质细胞为限制慢性炎症、增强功能性再生及促进脑脊髓损伤与疾病后的神经恢复提供了可行路径。”
将天然信号转化为未来疗法
目前，CCN1仅是人体自带工具包的一部分。雪松西奈团队正致力于将其转化为治疗手段。
伯达正主导研发提升或模拟脊髓损伤后星形胶质细胞CCN1活性的方法。若医生能增强此通路，或可帮助微胶质细胞加速清除碎片、缩短有害炎症期并支持更好恢复。
团队还计划研究星形胶质细胞CCN1如何影响炎症性神经退行性疾病与衰老过程。随着人类寿命延长，损伤白质并干扰脑信号的疾病日益普遍。对该修复系统的深入理解或能改变此类疾病的治疗方式。
本研究表明，远离显性损伤的细胞依然至关重要。它们静默而远距离的工作，能扭转持续性炎症与实质性修复之间的天平。对于脊髓损伤、中风或多发性硬化症患者而言，这一洞见带来了新的希望源泉。
研究的实际意义
该研究证实，神经系统拥有依赖星形胶质细胞与微胶质细胞沟通的内置修复程序。通过确认CCN1为关键信号，研究指出了潜在药物靶点——可增强脊髓损伤、中风或多发性硬化症后髓鞘与神经碎片的清除效率。
若科学家能掌握在正确时间向正确细胞提升CCN1活性的方法，未来疗法或可限制慢性炎症、减少瘢痕并支持运动与感觉功能更好恢复。鉴于相同机制在多种疾病的人体组织中均存在，此通路最终可能惠及广泛脑脊髓疾病患者，包括炎症性神经退化及年龄相关白质损伤。
除疗法外，该成果还为预后评估提供新思路。与星形胶质细胞CCN1活性相关的生物标志物或能帮助医生预测患者损伤后功能恢复潜力，识别需更积极支持的人群。长远来看，利用远离病灶的星形胶质细胞有望将护理重点从单纯稳定损伤转向主动引导脑脊髓修复。
研究结果已在线发表于《自然》杂志。
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