异常脑细胞,称为疾病相关放射状胶质细胞(DARGs),可能在驱动进行性多发性硬化症(MS)患者的慢性炎症中起关键作用,一项新研究表明。
基于这一发现,研究人员正致力于更深入地了解DARGs的生物学特性,以期未来开发出旨在中和这些致病细胞的治疗方法。
“我们目前正在探索DARGs背后的分子机制,并测试潜在的治疗方法。我们的目标是开发能够纠正DARG功能障碍或完全消除它们的疗法,”该研究的共同首席作者、剑桥大学的亚历山德拉·尼卡伊斯博士(Alexandra Nicaise)在大学新闻稿中表示。“如果我们成功,这可能会带来首个真正改变进行性MS疾病进程的疗法,为数千名患有这种致残性疾病的人带来希望。”
这项题为“整合组学揭示多发性硬化症中表观遗传失调干扰素反应的疾病相关放射状胶质样细胞”的研究已发表在《神经元》期刊上。
大脑炎症驱动多发性硬化症
大多数MS患者最初被诊断为复发缓解型疾病,其特征是症状突然恶化的复发期,随后是症状缓解的缓解期。随着时间推移,疾病可能发展为继发进行性MS(SPMS),其特点是症状逐渐恶化,即使在没有复发活动的情况下也是如此。
MS由大脑炎症驱动,而定义SPMS的渐进性残疾恶化被认为具体是由于慢性或隐匿性脑部炎症所致。但驱动进行性MS中隐匿性炎症的具体细胞类型一直难以确定。
为了获得更多见解,研究人员从三名SPMS患者和三名无MS的对照者(作为对照)收集了皮肤细胞。通过一系列生化操作,研究人员将皮肤细胞重编程为诱导性神经干细胞(iNSCs),这些本质上是可以发育成不同类型脑细胞的干细胞。
在改变细胞类型的同时,研究人员小心保留了细胞的表观遗传标记——即控制基因活性的、每个个体独特的DNA标记变化。
DARG细胞对炎症信号分子过度敏感
当研究人员检查iNSCs时,他们发现一些来自SPMS患者的细胞呈现出不寻常的特征。这些细胞被称为DARGs,因为它们看起来像放射状胶质细胞,而放射状胶质细胞是发育中大脑中正常存在的特殊细胞,作为支架帮助大脑形成结构。
健康的放射状胶质细胞能够发育成其他类型的脑细胞,但DARGs显示出衰老或细胞老化的迹象。尽管DARGs没有生长,但它们绝非不活跃。
本质上,我们发现的胶质细胞不仅仅是功能障碍——它们主动扩散损伤。
事实上,这些不寻常的细胞对一种名为干扰素的炎症信号分子过度敏感。当细胞暴露于干扰素时,它们会释放额外的炎症信号分子,触发邻近细胞的炎症和衰老。
“我们的研究揭示了一种先前未被充分认识的细胞机制,该机制似乎对驱动疾病进行阶段的慢性炎症和神经退行性变至关重要,”剑桥大学的该研究共同资深作者斯特凡诺·普卢奇诺博士(Stefano Pluchino)表示。“本质上,我们发现的胶质细胞不仅仅是功能障碍——它们主动扩散损伤。它们释放炎症信号,促使邻近脑细胞提前衰老,[助长]加速神经退行性的有毒环境。”
进一步支持DARGs参与隐匿性炎症的观点是,对进行性MS患者脑组织的分析表明,DARGs通常位于显示慢性炎症迹象的区域。
“我们的研究结果表明,DARGs构成了疾病相关细胞的一个离散子集,主要定位于MS大脑的病变区域。它们在空间上的富集——伴随着胶质细胞激活和组织损伤——表明其在维持慢性炎症中可能发挥作用,”研究人员写道。
他们补充说,这些发现“表明靶向这一细胞轴可能为旨在阻断进行性MS疾病进展的治疗干预提供新途径。”
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