·2025年10月10日
**摘要:**研究人员发现了一种罕见的脑细胞类型,这种细胞可能导致进展性多发性硬化症(MS)中的慢性炎症和神经退行性病变。这些被称为"疾病相关放射状胶质样细胞"(DARG)的细胞在进展性MS患者中的出现频率比健康个体高出六倍。
DARGs会回归到早期发育状态,同时也表现出早衰现象,释放炎症信号加速脑细胞损伤。这一发现可能为靶向治疗铺平道路,这些治疗可以修复或清除这些功能失调的细胞,标志着在阻止疾病进展方面迈出了重要一步。
关键事实:
- **新发现的细胞类型:**DARGs是在进展性MS中大量存在的放射状胶质样细胞,将异常发育与神经退行性病变联系起来。
- **炎症作用:**这些细胞释放免疫信号,诱导附近脑细胞早衰,加剧炎症和损伤。
- **治疗潜力:**靶向或消除DARGs可能带来首个针对进展性MS的疾病修饰治疗。
**来源:**剑桥大学(University of Cambridge)
科学家们已经确定了一种不同寻常的脑细胞类型,这种细胞可能在进展性多发性硬化症(MS)中发挥关键作用,很可能导致该疾病的持续性炎症特征。
今天发表在《Neuron》杂志上的这一发现是理解驱动该疾病的复杂机制的重要一步,并为研究更有效的治疗方法提供了有希望的新途径,以应对这种使人衰弱的疾病。
这种方法将有助于解释导致进展性MS疾病进展的细胞间通讯,提供对潜在致病机制的更深入见解。
MS是一种慢性疾病,免疫系统错误地攻击大脑和脊髓,破坏大脑和身体之间的通信。虽然许多人在最初会经历复发和缓解,但相当大比例的人会转变为进展性MS,这一阶段以神经系统功能的稳定下降为特征,治疗选择有限。
为了模拟疾病中的情况,英国剑桥大学(University of Cambridge)和美国国家衰老研究所(National Institute on Aging)的研究人员从进展性MS患者身上提取皮肤细胞,并将其重新编程为诱导性神经干细胞(iNSCs),这是一种能够分裂并分化成各种类型脑细胞的未成熟细胞。
使用这种"培养皿中的疾病"方法,研究团队观察到培养的脑细胞中有一部分不知何故回归到更早的发育阶段,转变为一种称为放射状胶质样(RG-like)细胞的不寻常细胞类型。
值得注意的是,这些细胞具有高度特异性,在源自进展性MS患者的iNSC系中出现的频率比对照组高约六倍。因此,它们被指定为疾病相关RG样细胞(DARGs)。
这些DARGs表现出放射状胶质的特征性特征——在大脑发育过程中作为支架的特殊细胞,具有分化成各种神经细胞类型的能力。
本质上,它们既作为结构支持,又作为基本的构建模块,使其对大脑的正常发育至关重要。出乎意料的是,DARGs不仅回归到"婴儿"状态,还表现出早衰或衰老的标志性特征。
这些新发现的DARGs具有一种独特的表观遗传谱型——调节基因活性的化学修饰模式——尽管影响这种表观遗传景观的因素仍不清楚。
这些修饰导致对干扰素(免疫系统的"警报信号")产生过度反应,这可能有助于解释在MS中观察到的高水平炎症。
剑桥大学临床神经科学系教授、联合资深作者斯特凡诺·普奇诺(Stefano Pluchino)说:"进展性MS确实是一种毁灭性的疾病,而有效的治疗方法仍然难以捉摸。我们的研究揭示了一个以前未被重视的细胞机制,似乎对驱动疾病进展阶段的慢性炎症和神经退行性病变至关重要。
"本质上,我们发现的是不仅仅是功能障碍的胶质细胞——它们还在积极传播损伤。它们释放炎症信号,迫使附近的脑细胞早衰,助长加速神经退行性的有毒环境。"
研究团队通过与进展性MS个体的人类数据交叉参考来验证他们的发现。通过在单细胞水平分析基因表达模式——包括探索死后MS脑组织中RNA空间背景的新数据——他们确认DARGs特异性地定位于慢性活动性病变区域,即大脑中受损最严重的区域。
重要的是,DARGs被发现在炎症性免疫细胞附近,这支持它们在组织进展性MS特征性破坏性炎症环境中的作用。
通过在体外分离和研究这些驱动疾病的细胞,研究人员旨在探索它们与其他脑细胞类型(如神经元和免疫细胞)的复杂相互作用。这种方法将有助于解释导致进展性MS疾病进展的细胞间通讯,提供对潜在致病机制的更深入见解。
剑桥大学临床神经科学系该研究的联合首席作者亚历山德拉·尼凯斯(Alexandra Nicaise)博士补充道:"我们现在正在努力探索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。
"如果我们成功,这可能会带来首个真正能改变进展性MS疾病的疗法,为成千上万患有这种衰弱性疾病的患者带来希望。"
迄今为止,DARGs仅在少数几种疾病中被观察到,如胶质母细胞瘤和脑海绵状血管瘤(异常血管簇)。然而,这可能是因为科学家们迄今为止缺乏找到它们的工具。
普奇诺教授及其同事认为,他们的方法可能会揭示DARGs在其他形式的神经退行性疾病中也扮演着重要角色。
**资金支持:**这项工作获得了医学研究委员会、惠康信托基金(Wellcome Trust)、国家MS协会、FISM – 意大利多发性硬化症基金会(Fondazione Italiana Sclerosi Multipla)、欧洲多发性硬化症治疗和研究委员会(ECTRIMS)、美国国家衰老研究所、英国痴呆症研究所、奥地利科学基金FWF(Austrian Science Fund FWF)、英国MS协会卓越中心、Bascule慈善信托基金和Ferblanc基金会的资助。
关键问题解答:
**问:什么是DARGs?**答:DARGs(疾病相关放射状胶质样细胞)是在进展性MS中重新出现并早衰的未成熟、促炎症脑细胞。
**问:为什么DARGs很重要?**答:它们可能解释了为什么慢性炎症在进展性MS中持续存在,并可能成为旨在减缓或逆转损伤的新型疗法的靶点。
**问:如何发现DARGs的?**答:科学家将患者皮肤细胞重新编程为神经干细胞,揭示了DARGs在进展性MS样本中的意外存在和行为。
关于这项神经学和多发性硬化症研究新闻
**作者:**克雷格·布里尔利(Craig Brierley)
**来源:**剑桥大学(University of Cambridge)
**联系人:**克雷格·布里尔利(Craig Brierley)——剑桥大学
**图片:**图片由Neuroscience News提供
**原始研究:**开放获取。
"整合多组学揭示进展性多发性硬化症中具有表观遗传失调干扰素反应的疾病相关放射状胶质样细胞(Integrated Multi-Omics Reveals Disease-Associated Radial Glia-like Cells with Epigenetically Dysregulated Interferon Response in Progressive Multiple Sclerosis)" 由斯特凡诺·普奇诺(Stefano Pluchino)等人在《Neuron》杂志上发表
摘要
整合多组学揭示进展性多发性硬化症中具有表观遗传失调干扰素反应的疾病相关放射状胶质样细胞
进展性多发性硬化症(PMS)涉及一个持续的、不适应的炎症过程,有许多细胞驱动因素。
我们通过直接重编程方案从患者成纤维细胞生成诱导性神经干细胞(iNSCs),该方案保留了它们的表观基因组,揭示了PMS特异性脂质代谢和干扰素(IFN)信号基因的低甲基化。
单细胞多组学在PMS细胞系中发现了一种新的疾病相关放射状胶质样细胞(DARG)亚群,表现出衰老和由特定转录因子驱动的强效IFN反应。
在功能上,PMS iNSCs对对照细胞诱导了旁分泌衰老和炎症,而在衰老细胞清除治疗后被抑制。
我们在PMS大脑中确定了一个独特的衰老、IFN反应性DARG群体,其发育轨迹与体外iNSCs的轨迹一致,并在慢性活动性病变中与炎症性胶质在空间上相关联。
DARGs可能维持闷烧炎症,揭示了一个以前未被认识的细胞轴,可能支撑神经退行性疾病的机制。
这一发现为疾病机制提供了新的见解,并强调了潜在的治疗靶点。
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