揭秘多發性硬化癥鐵沉積炎癥“黑洞”分子機制—淋巴細胞-膠質細胞免疫軸

多發性硬化癥(MS)是一種慢性中樞神經系統疾病并伴隨局灶性炎癥相關的白質和灰質脫髓鞘病變 。 炎癥性脫髓鞘急性期發作后 , 慢性期可呈現不同的病理狀態:“慢性活躍期(緩慢擴大的病灶) , 在這個期間 , 病灶以緩慢增大的體積和持續的組織丟失為特點;慢性非活躍期則出現髓鞘再生 。
根據慢性活躍病灶的部分可分為核心區(明顯的軸突損失區域)和邊緣炎性區域 。 在多發性硬化癥中存在鐵聚集在慢性脫髓鞘病變邊緣的活化小膠質細胞/巨噬細胞內 , 形成順磁性邊緣病變 。 這種順磁性邊緣病變斑塊越多 , 更容易出現認知和功能障礙 。
2021年9月8日美國國立衛生研究院國家神經疾病和中風研究所DanielS.Reich研究團隊在Nature雜志上發表文章揭示了多發性硬化癥慢性活躍期順磁性邊緣病變的分子機制 。
研究人員通過單細胞核測序技術對多發性硬化癥患者不同階段的病變組織進行測序發現在斑塊周圍白質89%的細胞為少突膠質細胞 , 免疫細胞的比例約為6%;而邊緣病變組織中的免疫細胞比例降低到60%左右 , 星形膠質細胞的比例19% , 免疫細胞比例增加達到15% 。
更具體來說 , 邊緣病變組織中的免疫細胞成分中多發性硬化癥炎性小膠質細胞(MIMS)約占25% , 單核細胞約占19% , 單核細胞來源和血管周圍的巨噬細胞約占8% , 激活的T細胞約占6% 。
多發性硬化癥炎性小膠質細胞(MIMS)存在兩類:一類主要參與髓鞘吞噬和清除 , 表達脂質儲存和泡沫樣細胞(專門針對血管中膽固醇和脂肪的積聚)分化、溶酶體信號通路相關基因的細胞群;一類直接參與炎癥反應 , 高度表達炎性細胞因子基因IL1B和MHCII類蛋白質復合物、補體C1復合物基因的細胞群 。
另外一類膠質細胞群為多發性硬化癥炎性星形膠質細胞(AIMS) , 其富集表達脂質、皮質類固醇和創傷反應信號通路 。
揭秘多發性硬化癥鐵沉積炎癥“黑洞”分子機制—淋巴細胞-膠質細胞免疫軸
文章圖片
通過基因互作分析發現在整個多發性硬化癥相關的基因網絡中 , MIMS和AIMS形成樞紐 , 直接與其他免疫細胞和膠質細胞群相連 。 此外 , 這兩種膠質細胞群的基因調控模塊存在高度相關性 , 并富集表達補體信號通路基因(補體C1q、C3) 。
特異性敲除小膠質細胞上的補體C1q , 多發性硬化癥動物模型中小膠質細胞總數以及激活的數量均增加 。 此外 , C1q中和抗體能夠有效降低多發性硬化癥動物模型中C1q的水平 , 并降低激活的小膠質細胞比例 。
總的來說 , 本文通過單細胞核測序技術解析了多發性硬化癥順磁性邊緣性炎癥病變的分子特征 , 并發現補體C1q是調控小膠質細胞活化的關鍵分子 。
揭秘多發性硬化癥鐵沉積炎癥“黑洞”分子機制—淋巴細胞-膠質細胞免疫軸
文章圖片
【參考文獻】
揭秘多發性硬化癥鐵沉積炎癥“黑洞”分子機制—淋巴細胞-膠質細胞免疫軸】文中圖片來自參考文獻
揭秘多發性硬化癥鐵沉積炎癥“黑洞”分子機制—淋巴細胞-膠質細胞免疫軸
文章圖片