脊髓深处的沉默细胞可能为治愈毁灭性损伤和脑疾病提供关键线索。塞达斯-西奈医学中心（Cedars-Sinai）的最新研究显示，名为星形胶质细胞的支持细胞作用远超旁观者角色。它们能协调中枢神经系统长距离区域的清理与修复工作，并在远离损伤部位的位置发挥作用。
重新思考星形胶质细胞的作用
星形胶质细胞遍布大脑和脊髓，包裹神经纤维与血管。它们帮助维持神经元健康、平衡化学物质并支持电信号流动，使人体能够运动、感知和思考。
以往研究多聚焦于损伤现场的局部星形胶质细胞，这些细胞会形成瘢痕并保护邻近组织。塞达斯-西奈医学中心的神经科学家约书亚·伯达博士及其团队则提出了新视角。
"我们发现远离损伤部位的星形胶质细胞实际上推动着脊髓修复，"担任生物医学科学与神经病学助理教授、本研究资深作者的伯达表示。
研究人员将这些远距离助手命名为"病变远端星形胶质细胞"（LRAs）。他们鉴定出多个亚型，并证明至少有一组细胞能远程感知损伤并作出特异性响应。
脊髓损伤如何引发连锁反应
脊髓是连接大脑与身体的神经组织束。中央灰质容纳神经元胞体和星形胶质细胞，周围白质则包含被绝缘层包裹的长神经纤维。
当脊髓受损时，大量长纤维断裂，碎片死亡后转化为脂肪残渣。在其他器官中，炎症通常局限在伤口附近，但在脊髓中，损伤会沿神经纤维扩散，炎症随之蔓延。
这种额外扩散使清理工作更加困难。残渣可能滞留在远离原发损伤的区域，堵塞运动与感知所需信号通路。塞达斯-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，我们的团队发现核心损伤区域外的LRAs会被激活并支持修复。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《The Brighter Side of News》透露。
激活清理机制的蛋白质信号
为理解LRAs的作用机制，伯达实验室重点研究了一种LRA亚型。这类星形胶质细胞释放名为CCN1的蛋白质，该蛋白作为信号分子作用于小胶质细胞——中枢神经系统的常驻免疫细胞。
"小胶质细胞的主要功能是担任中枢神经系统的首席清道夫，"伯达解释道，"组织损伤后，它们会吞噬高脂肪的神经纤维碎片，但这些碎片可能导致类似消化不良的反应。"
简言之，小胶质细胞可能因需清理的残渣而"窒息"。实验证明CCN1能预防这一问题：星形胶质细胞产生的CCN1指示小胶质细胞改变能量与脂肪处理方式。代谢转换后，小胶质细胞能更有效地消化残渣而非被压垮。
伯达认为这种高效清理可能解释为何部分脊髓损伤患者会出现自发功能恢复——其神经系统支持细胞可能在悄然改善修复概率。
缺失CCN1的后果
为验证该蛋白质的关键性，研究团队在小鼠模型中移除了星形胶质细胞的CCN1。结果令人震惊：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，小胶质细胞会进食但无法消化，"伯达指出，"它们会召集更多小胶质细胞，后者同样进食却无法消化。"
本应清洁的修复区域反而充满残渣堵塞的小胶质细胞簇。这些簇群导致脊髓上下炎症加剧。随着炎症沿轴向扩散，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小胶质细胞在愈合过程中的紧密关联：当星形胶质细胞发送正确信号时，小胶质细胞助力修复；信号缺失时，同一清理团队反而恶化病情。
其他疾病中的共通修复机制
研究团队并未止步于创伤性损伤。当检查多发性硬化症患者的脊髓组织时，他们发现了相同的CCN1机制在运作。
多发性硬化症会损伤白质并遗留髓鞘与神经纤维残渣，其过程类似脊髓损伤。在MS组织中观察到相同的星形胶质细胞-小胶质细胞程序，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，"塞达斯-西奈生物医学科学系主任戴维·安德希尔博士强调，"本工作有力证明病变远端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。塞达斯-西奈团队正致力于将其转化为治疗手段。
伯达正主导研究如何在脊髓损伤后增强或模拟星形胶质细胞CCN1。若医生能强化该通路，或可帮助小胶质细胞加速清除残渣、缩短炎症损害期并支持更好恢复。
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将改变相关疾病的治疗方式。
研究表明，远离明显损伤的细胞依然至关重要。其静默的远程工作能左右持续性炎症与实质性愈合的天平。对于脊髓损伤、中风或多发性硬化症患者，这一发现提供了新的希望源泉。
研究的实际意义
本研究证明神经系统内置了依赖星形胶质细胞与小胶质细胞通信的修复程序。通过确认CCN1为关键信号，该研究指出了可增强脊髓损伤、中风或多发性硬化症后髓鞘与神经残渣清理的药物靶点。
若科学家能掌握在正确时间对正确细胞提升CCN1的方法，未来治疗或可限制慢性炎症、减少瘢痕并支持运动感知功能更好恢复。由于相同机制在不同疾病的人体组织中显现，该通路最终可能帮助各类脑脊髓疾病患者，包括炎症性神经退化与年龄相关的白质损伤。
除疗法外，该工作还为预后评估提供新视角。与星形胶质细胞CCN1活性相关的生物标志物或可帮助医生预测患者损伤后功能恢复潜力，指导治疗强度决策。长远来看，利用病变远端星形胶质细胞可能使治疗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》期刊。
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