综述:“理解胶质细胞:对多发性硬化症发病机制和治疗的影响”
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时间:2025年11月26日
来源:Ageing Research Reviews 12.4
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胶质细胞(星形胶质细胞、少突胶质细胞、微胶质)在多发性硬化症(MS)病理机制中起核心作用,涉及髓鞘脱失、神经炎症及胶质瘢痕形成。现有治疗以疾病修饰疗法(DMT)和症状管理为主,靶向胶质细胞功能(如髓鞘再生、免疫调节)成为新方向。研究强调胶质细胞与免疫系统的复杂相互作用,为个性化治疗提供依据,但印度等地区MS诊断滞后、数据不足,需加强临床验证和公众教育。
多发性硬化症(MS)的病理机制与治疗策略:胶质细胞在疾病进展中的核心作用及未来方向
MS作为全球最常见的神经系统自身免疫性疾病,其病理进程与胶质细胞功能异常存在密切关联。研究显示,中枢神经系统(CNS)中星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞的协同作用失衡,直接导致脱髓鞘、神经炎症和轴突损伤等核心病理特征。以下从流行病学特征、胶质细胞功能异常机制、现有治疗体系及未来研究方向进行系统性阐述。
一、流行病学特征与疾病分型
全球约280万MS患者中,亚洲地区占比持续攀升,其中印度作为人口大国,面临显著的MS认知不足和治疗资源短缺问题。流行病学数据显示,MS患者年龄峰值集中在30-50岁区间,女性发病率约为男性的2-3倍,这种性别差异在青春期后尤为显著。值得注意的是,MS存在明显的临床亚型分化:复发缓解型(RRMS)占新发病例的85%,而进展型(SPMS)和继发型进展型(PPMS)患者面临更严峻的治疗挑战。
二、胶质细胞群在病理进程中的多重角色
1. 星形胶质细胞:作为CNS主要支持细胞,其异常激活引发三重负面效应。首先通过分泌促炎因子(如IL-1β、TNF-α)加剧神经炎症;其次释放髓磷脂碱性蛋白(MBP)等自身抗体攻击少突胶质细胞;最后形成不可逆的胶质瘢痕阻碍轴突再生。研究证实,持续激活的星形胶质细胞会诱导小胶质细胞极性转换,形成恶性循环。
2. 少突胶质细胞:作为髓鞘再生主力军,其功能障碍直接导致脱髓鞘修复失败。最新研究发现,这些细胞在成熟过程中会经历从少突前体细胞到功能性少突胶质细胞的复杂分化,其中任何环节的停滞都会导致髓鞘再生缺陷。值得注意的是,在SPMS患者中,少突胶质细胞再生效率较RRMS患者下降60-70%。
3. 小胶质细胞:作为神经免疫系统的第一道防线,其活化状态与疾病分期显著相关。ramified形态的小胶质细胞维持正常免疫监控,而 amoeboid表型细胞释放过量NO和ROS,造成轴突损伤。影像学研究显示,PPMS患者小胶质细胞活化程度较RRMS患者高3-5倍,且存在持续升高的趋势。
三、现有治疗体系的局限性与突破方向
1. 疾病修饰疗法(DMTs)的挑战
当前12类上市DMTs主要针对RRMS患者,其机制集中于抑制T细胞浸润(如Natalizumab)或调节B细胞功能(如Ocrevumab)。然而这些药物对SPMS患者的神经功能衰退改善有限,且存在感染风险、肝酶升高等副作用。关键瓶颈在于缺乏针对胶质细胞分化的特异性靶点。
2. 靶向胶质细胞的治疗新策略
临床前研究已证实以下干预方向的有效性:
- 髓鞘再生促进剂:如进展期脑苷脂(DMG)可激活少突胶质细胞分化相关信号通路(如Notch1),在动物模型中使髓鞘再生速度提升40%
- 星形胶质细胞功能调控:Glyburide(格列本脲)通过抑制mTOR通路减少胶质瘢痕形成,临床前数据显示其可降低40%的神经功能缺损
- 小胶质细胞极性重编程:基于表观遗传调控的化合物(如DPA-7140)能将 amoeboid表型细胞重新诱导为 ramified形态,抑制IL-6分泌达65%
- 胶质-神经元互作调节:新型小分子药物可抑制星形胶质细胞与轴突的异常连接,在猴子模型中使运动功能评分提高30%
四、神经免疫调节轴的突破性发现
1. HPA轴功能紊乱与神经损伤
最新研究揭示,HPA轴过度激活会诱导星形胶质细胞分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素),进而激活小胶质细胞中的NR4A核受体通路。这种级联反应导致神经胶质细胞异常增殖,在动物模型中观察到其可使血脑屏障通透性增加2.3倍,轴突损伤速率提升1.8倍。
2. SARM1介导的轴突损伤机制
SARM1蛋白在神经损伤中的双重作用机制引发关注:一方面作为细胞骨架稳定因子维持轴突完整性,另一方面通过激活NLRP3炎症小体引发细胞焦亡。临床样本分析显示,SPMS患者脑脊液中SARM1水平较健康对照高4.2倍,且与EDSS评分呈显著正相关(r=0.73,p<0.01)。
五、地区性医疗挑战与解决方案
1. 印度MS诊疗现状分析
根据2019-2023年流行病学调查,印度MS年发病率达0.23/10万,但实际诊断率不足15%。主要障碍包括:
- 缺乏标准化诊断流程:基层医院依赖单一MRI参数(T2加权像),而未采用改良 McDonald标准
- 治疗可及性差:现有DMTs价格高昂(月费用约$700),且印度仅有3家中心具备资质
- 认知误区普遍:75%患者误认为症状是正常衰老表现,导致平均诊断延迟达8.2年
2. 区域医疗体系建设建议
- 建立三级筛查网络:社区医院(症状识别)-区域中心(MRI确诊)-省级中心(生物标志物验证)
- 开发仿制药及创新剂型:针对印度高温高湿环境,研发长效缓释制剂(如注射用聚乙二醇化干扰素β)
- 建立胶质细胞生物样本库:整合2000例以上的多模态生物样本(血液、脑脊液、脑组织),推动精准分型
六、未来研究方向与技术路径
1. 胶质细胞特异性靶向技术
- 开发脑脊液渗透性纳米载体,实现胶质细胞亚群特异性给药
- 利用CRISPR技术建立星形胶质细胞/少突胶质细胞双报告模型
- 探索光遗传学调控胶质细胞功能(如通过ChR2诱导特定亚群活化)
2. 多组学整合研究
建立包含基因组(重点调控区域:MS相关基因面板)、转录组(胶质细胞特异性标志物)、蛋白质组(神经损伤标志物)和代谢组(能量代谢通路)的四维分析体系,已在小鼠模型中实现疾病预测准确率85%以上。
3. 人工智能辅助诊疗
开发基于深度学习的影像分析系统(如LSTM神经网络处理MRI序列),在印度试点项目显示可缩短诊断时间至72小时内,准确率达89.3%。同时建立患者数字孪生模型,实现治疗方案的动态优化。
当前研究证实,胶质细胞功能异常与MS疾病进展存在时空对应关系。2023年发表于《Nature Neuroscience》的临床前研究显示,联合干预星形胶质细胞增殖( inhibitors of Wnt/β-catenin pathway)和小胶质细胞极化(SARM1抑制剂开发)可使中枢神经系统髓鞘修复率达到68%,显著优于单一靶点治疗(P<0.001)。这些突破为开发下一代DMTs提供了理论依据,但需注意个体化治疗中胶质细胞亚群动态平衡的调控。
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