一种罕见且致命的脑部疾病,目前尚无有效治疗方法或治愈手段。这种疾病攻击神经系统、平衡能力以及运动功能。
这就是多系统萎缩症(MSA)患者的现实——这种疾病在许多方面与帕金森病相似,但发病更早且进展更为迅猛。
在一项新研究中,哥本哈根大学和比斯珀比格与弗雷德里克斯贝格医院的研究人员检查了MSA患者的脑组织,以更好地理解为何该疾病进展如此迅速。
脑部免疫细胞,即小胶质细胞(microglia),似乎在其中扮演着重要角色。
"由于MSA疾病如此具有攻击性,我们原本预期会在MSA患者脑中看到非常活跃的免疫系统,帕金森病患者也是如此。但我们的发现恰恰相反。脑部免疫细胞似乎变得迟钝或疲惫,仿佛失去了反应能力——至少在疾病后期阶段是这样,"哥本哈根大学生物技术研究中心(BRIC)教授康斯坦丁·霍多塞维奇(Konstantin Khodosevich)表示。
通常情况下,免疫细胞充当一种"垃圾收集者"的角色,清除脑中的废物,如积聚的蛋白质和死亡细胞。但如果免疫细胞无法履行其职责,就可能导致帕金森病和MSA等疾病。
"从其他研究中我们知道,免疫系统在疾病初期非常活跃。因此,我们有一个理论认为,免疫系统可能过度激活,导致免疫细胞变得疲惫。如果免疫细胞不履行其职责,疾病就可能更容易发展,"比斯珀比格与弗雷德里克斯贝格医院研究负责人、该研究的共同负责人苏珊娜·阿兹纳尔(Susana Aznar)表示。
研究人员强调,需要进一步研究以澄清过度活跃的免疫系统是否会导致免疫细胞疲惫。
分析了数千个细胞
在这项研究中,研究人员分析了来自三组捐献的脑组织:MSA患者、帕金森病患者以及无神经系统疾病的个体。
研究人员使用了由康斯坦丁·霍多塞维奇建立的一种名为单细胞RNA测序的先进方法来分析单个细胞。这种方法可以映射每个细胞中的基因,即使样本来自已故患者。
"我们取一小块指甲大小的脑组织,将其溶解成数千个单独的细胞核,然后逐一分析。这使我们能够准确了解每种细胞类型中正在发生什么。它为我们提供了疾病进程结束时大脑中所发生情况的快照,"第一作者拉斯穆斯·林比克(Rasmus Rydbirk)解释道,他此前是BRIC的博士后研究员(现为南丹麦大学的生物信息学家)。
总的来说,研究人员分析了超过11.7万个细胞,每个细胞分析了数千个基因。这使他们能够创建不同患者组之间脑部细胞类型及其状态的详细"地图"。
研究人员正是通过这种方式,发现了在MSA患者中表现不同的免疫细胞。
未来的治疗方法?
目前将这些发现应用于临床还为时过早,但研究结果为寻找MSA潜在治疗方法提供了方向。
"MSA是一种我们知之甚少的疾病,但我们的研究表明,进一步研究小胶质细胞的作用很有趣,看看这是否可能成为未来医学治疗的潜在靶点,"苏珊娜·阿兹纳尔表示。
丹麦多系统萎缩症协会(Landsforeningen Multipel System Atrofi)对这项新研究表示欢迎:
"被诊断出患有无法治疗的致命疾病是毁灭性的。这就是为什么进行MSA研究至关重要,以便我们能更好地了解疾病发生的原因。随着世界各地研究的进展,这带来了希望——未来或许有可能找到治疗方法或治愈方案,"协会主席英格·维厄姆(Inge Vium)表示。
MSA
多系统萎缩症(MSA)是一种罕见的脑部疾病,在许多方面与帕金森病相似。
MSA攻击自主神经系统,可能影响平衡能力、运动功能,并导致排尿、性功能和血压问题。
该疾病是慢性的,目前没有治疗方法或治愈手段。症状出现的平均年龄为55-60岁。
资料来源:苏珊娜·阿兹纳尔、丹麦多系统萎缩症协会、丹麦帕金森病协会
研究人员如何开展这项研究
在这项研究中,研究人员分析了7名MSA患者、12名帕金森病患者和10名无神经系统疾病的个体的组织样本。MSA是一种罕见疾病,因此可用的脑样本数量有限。这降低了统计效力,尽管数据分辨率很高。
样本取自纹状体(striatum),这是大脑中对运动能力至关重要的区域,在MSA和帕金森病患者中都会受到影响。
研究人员使用单细胞RNA测序分析了组织样本,这种方法可以显示单个细胞中哪些基因是活跃的——即使它们来自已故患者。
通过比较不同患者组,研究人员能够看到什么特别突出:被称为小胶质细胞的脑部免疫细胞在MSA患者中比在帕金森病患者中表现得更为不活跃。然而,该研究并未确定因果关系。
由于脑组织是在死后捐献的,分析无法提供MSA患者整个疾病进程的图景,而是提供了疾病晚期大脑中发生情况的详细快照。
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