多发性硬化症(MS)是一种自身免疫性疾病,患者大脑和脊髓中神经元周围的保护性绝缘层被错误攻击。这可能导致多种严重问题,如疲劳、头晕、震颤、认知困难和视力变化。MS的疑似病因众多,包括寄生虫感染、具有遗传易感性人群的EB病毒(EBV)感染,以及维生素D缺乏。目前,科学家发现了一种与MS密切相关的特定脑细胞类型,可能与该疾病的标志性特征——慢性炎症有关。这些发现有望帮助科学家开发更有效的MS治疗方法,相关研究成果已发表在《神经元》(Neuron)期刊上。
在这项研究中,研究人员从晚期MS患者身上获取皮肤细胞。这些皮肤细胞被重新编程,创造出一种能够分裂并分化成多种不同类型脑细胞的细胞。但研究人员发现,部分重新编程的细胞正在转化为一种特殊类型的细胞,称为放射状胶质样(RG-like)细胞。这种现象在MS患者的重新编程细胞(即诱导性神经干细胞iNSCs)中比健康个体高出六倍。
研究人员将这些细胞命名为疾病相关放射状胶质样细胞(DARGs)。研究发现,这些细胞与放射状胶质细胞相似,后者在大脑发育中起到支架作用,可分化成多种类型的神经元。这些放射状胶质细胞如同建筑模块,对大脑发育至关重要。但DARGs存在异常,通常停止分裂,进入称为衰老的状态。
本研究表明,DARGs携带不寻常的表观遗传模式,可能影响基因表达。科学家尚未确定这些表观遗传变化的具体原因,但它们似乎增强了对免疫信号分子——干扰素的反应。这有助于解释为何MS患者的炎症水平异常升高。
剑桥大学的共同通讯作者Stefano Pluchino教授表示:"我们的研究揭示了一种先前未被充分重视的细胞机制,这种机制似乎是驱动疾病进展阶段的慢性炎症和神经退行性病变的核心。本质上,我们发现的胶质细胞不仅仅是功能障碍——它们还在主动扩散损伤。它们释放炎症信号,促使附近脑细胞过早老化,营造出加速神经退行性病变的毒性环境。"
研究人员通过评估MS患者的基因表达数据确认了这些结果。利用单细胞测序技术,他们确定DARGs存在于大脑中遭受显著MS相关损伤的区域——慢性活动性病变。DARGs还位于炎症免疫细胞附近,表明它们可能参与形成进行性MS中观察到的慢性炎症。
同样来自剑桥大学的共同通讯作者Alexandra Nicaise博士指出:"我们正致力于探索DARGs背后的分子机制并测试潜在疗法。目标是开发能够纠正DARG功能障碍或完全消除它们的治疗方案。若成功,这将为进行性多发性硬化症带来首个真正的疾病修正疗法,为全球数百万患者带来希望。"
资料来源:剑桥大学,《神经元》
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