作者:José R. Pineda 于2006年获得巴塞罗那大学博士学位。自2007年以来,他在居里研究所和法国替代能源与原子能委员会进行研究。他目前是巴斯克大学(EHU)的研究员,研究方向是干细胞在生理和病理环境中的作用。
在过去的十年中,神经退行性疾病常被描述为从一处神经元悄悄蔓延到另一处的火灾。我们知道错误折叠的蛋白质(如α-突触核蛋白)能够沿着神经回路传播,沿途点燃新的病理热点。我们不知道的是,在幕后,星形胶质细胞——那些中枢神经系统的不知疲倦的看护者——能够脱落出小的、无核的“活体信使”,能自主移动并携带病理货物。这正是Dakhel及其合作者所提出工作的精髓:发现了一种意想不到的细胞间信使,称为僵尸体[1]。
这项研究从一次可能被忽略的简单观察开始,就像许多科学发现一样。在人iPSC衍生星形胶质细胞培养物中,研究人员注意到,从星形胶质细胞突起上萌生出一些仅几微米宽的球状体。尽管缺乏细胞核,这些结构却能附着在基质上,主动迁移,并呈现出与细胞碎片随机漂移完全不同的定向轨迹。其致密的波形蛋白内核——星形胶质细胞起源的标志性中间丝——赋予了它们身份以及略显怪诞的名字:看起来“活着”却缺乏生命定义中心(细胞核)的细胞。延时追踪和运动分类算法证实,这些并非被动漂浮在培养液中的囊泡,而是配备了自己运动机制的微型移动穿梭体。因此,更仔细的观察只会加深其神秘感。透射电子显微镜显示,这些僵尸体内部存在完整的细胞器:线粒体、溶酶体和内质网,围绕一个紧凑的波形蛋白支架排列。利用FACS技术回收并富集这些结构后,作者进行了蛋白质组学分析,突出了僵尸体中细胞骨架、代谢和信号蛋白的过度表达。这一结果强化了这样的观点:这些结构在功能上与经典的胞外囊泡截然不同。与缺乏波形蛋白的微小脂质包(外泌体或微囊泡)不同,僵尸体展现了一种全新的星形胶质细胞衍生信使类别,具有意想不到的复杂性。
接下来的问题是,这些奇特的实体是否可能在疾病中发挥作用。作者试图确定α-突触核蛋白预形成纤维(PFFs)——一种公认的帕金森样病理模型——是否能存在于僵尸体中。由于星形胶质细胞容易内化这些纤维,但未能完全降解,研究人员观察到萌发出的僵尸体含有荧光标记的α-突触核蛋白聚集体。这些移动的僵尸体随后被邻近的星形胶质细胞摄取,最关键的是,也被神经元摄取!在暴露的神经元培养中,它们诱导了磷酸化α-突触核蛋白沉积物的出现(正是受影响人脑中观察到的病理特征)。更引人注目的是,当将这些僵尸体递送到人脑皮质类器官中时,它们浸润了组织的深层,并引发了强烈的α-突触核蛋白病理,增加了蛋白质的可溶性和不可溶性部分。尽管递送的蛋白总量远少于完整细胞,但僵尸体似乎更有效地传播病理,暗示了一种独特高效的货物递送机制。
但故事并未止步于体外。当研究人员检查人死后脑组织时,他们也发现了散在分布于纹状体(尾状核和壳核)以及黑质中的富含波形蛋白、无核的球状结构,这两个区域都密切参与帕金森病的进展。这些结构在大小和形态上与培养的僵尸体相匹配,重要的是,通过“PLA检测”(PLA意为“邻近连接检测”,可发出空间上非常靠近的分子的荧光信号),它们与磷酸化α-突核蛋白共定位。有趣的是,它们在帕金森病脑和对照脑中的数量没有显著差异,这表明僵尸体可能在正常生理条件下就存在,只是在被疾病相关货物劫持后才变得具有病理意义。
为了将这一发现置于神经胶质生物学的更广阔图景中,有必要记住星形胶质细胞是正常脑功能的真正负责者。它们通过协调能量分配、调节神经传递、清除碎片、重塑突触,甚至成为神经元和血管之间的中介,来帮助神经元。这种多功能性也带来了脆弱性:那些用于维持稳态的途径可能被毒性蛋白质重新利用。我们之前已经知道纳米管、隧道结构和胞外囊泡作为这种劫持的通道。僵尸体现在增加了一条新的快速通道,它具有自主运动能力、牢固的基质粘附性,以及携带细胞器和聚集蛋白的能力。如果说外泌体是一封密封的信件,那么僵尸体更像是一个配备了工具和燃料的摩托车信使。事实上,与其他无核结构的比较阐明了僵尸体是什么以及不是什么。它们不是血小板(来自巨核细胞,缺乏波形蛋白);它们不是迁移体(不能独立移动);虽然它们在大小和内容方面类似于“exophers”,但僵尸体与它们根本不同,源于胶质细胞且具有内在运动能力。甚至最近描述的来自癌细胞的“blebbisomes”,尽管共享一些特征,也来自不同的生物学背景。浮现出来的是一个更广阔、更多样化的无核球体生物学图景,而僵尸体在其中占据了一个新定义的生态位。
然而,没有哪个优雅的发现是没有问题的。大多数功能论证都是在培养系统或类器官中进行的。在活体哺乳动物大脑的稠密架构中观察僵尸体的运动性和货物转移仍然是一个突出的挑战。识别选择性的僵尸体标志物将有助于更精确地追踪它们,而表征触发其形成的调控通路将决定它们代表应激反应、稳态工具还是两者兼有。作者自己也强调,下一步主要步骤将是在活体生物中验证这些发现,并探索僵尸体在更忠实复制帕金森病理的疾病模型中的行为。尽管如此,Dakhel及其合作者发表在著名《细胞》期刊上的工作所呈现的概念飞跃是显著的。如果大脑拥有一个胶质细胞衍生的移动信使系统,能够运输细胞器和聚集蛋白,那么健康和病理通讯都必须重新审视。在正常条件下,僵尸体可能在短距离内重新分配资源或信号。在病理压力下,它们可能无意中播散有害种子,加速疾病进展。理解僵尸体何时成为盟友,何时成为无意的同谋,对于未来的治疗至关重要。能否在星形胶质细胞被蛋白毒性应激压垮时抑制其形成?能否在货物递送前中和其货物?或者,反过来想,能否将僵尸体作为天然递送载体用于治疗分子或健康线粒体?这些就是从重塑我们神经通讯图谱的发现中涌现出的转化医学问题。
这项研究的故事中还蕴含着人性因素。星形胶质细胞不是恶棍,而是试图应对压力的多功能响应者。它们试图管理过量的聚集蛋白——通过重新包装和输出物质——可能会导致附带损伤。僵尸体可能是这种模糊反应的一部分:为了重新分配负担而临时拼凑的信使,当携带毒性货物时,无意中将问题传递下去。正如生物学一贯所为,它处理的是细微差别,而非意图。展望未来,僵尸体可能成为有价值的生物标志物或治疗靶点。如果能清晰区分其蛋白质组学特征并在疾病阶段追踪其丰度,它们可能为神经退行性进展提供新见解。反之,拦截其形成或阻止其渗入易感组织可能会减缓病理扩散。实现这些目标的工具仍在开发中,但概念基础已经奠定。从这个意义上说,这项研究不仅仅描述了一个不寻常的现象——它重新构建了我们对细胞在健康和疾病中如何沟通的理解。
如果说科学教会了我们什么,那就是视角的变化往往源于重新审视那些一直就在我们眼前的东西。自神经科学诞生以来,星形胶质细胞就存在于每一张组织切片中。现在,从这个熟悉的谱系中出现了一个意想不到的、能够携带细胞器的移动穿梭系统,可能塑造神经退行性疾病进展的方式。“僵尸体”这个名字无疑会引起关注,但真正可能持久的是我们对胶质细胞通讯理解的深刻转变,以及它可能开启的治疗新视野。
 
参考文献:
[1] Abdulkhalek Dakhel, Chiara Beretta, Tobias Mothes, Sona Hakhverdyan, Wojciech Michno, Jinar Rostami, Anna Erlandsson. Zombosomes are anucleated cell couriers that spread α‑synuclein pathology. Cell Reports 45, 116831 (2026) doi: 10.1016/j.celrep.2025.116831
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