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外周神经病变中SARM1依赖性免疫微环境的多细胞协同机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月24日 来源:Journal of Neuroinflammation 9.3
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本研究针对SARM1(Sterile alpha and toll/interleukin-1 receptor motif containing 1)激活导致的先天性神经病变,通过单细胞/核RNA测序技术揭示了外周神经中巨噬细胞、T淋巴细胞与修复性施万细胞(Repair SCs)的扩增,以及非免疫细胞(如内膜成纤维细胞)通过补体(C3/C1q)和趋化因子(Ccl9/Cxcl5)参与免疫招募的机制。创新性发现T细胞耗竭可逆转运动功能障碍,为SARM1依赖性神经退行性疾病提供了免疫调节治疗新靶点。
论文解读
神经退行性疾病中,轴突退化是核心病理特征,而SARM1作为轴突退化的核心执行者,其激活会导致NAD+代谢紊乱并触发级联反应。尽管SARM1的细胞自主性作用已被广泛研究,但其如何通过非细胞自主机制驱动神经炎症仍不清楚。此前研究发现,在Nmnat2V98M/R232Q小鼠模型(模拟人类先天性神经病变)中,巨噬细胞耗竭可缓解症状,暗示免疫系统参与疾病进程。然而,多种细胞类型如何协同建立致病性免疫微环境仍是未解之谜。
为解决这一问题,华盛顿大学的研究团队在《Journal of Neuroinflammation》发表研究,通过单细胞/核RNA测序(sc/snRNA-seq)结合流式细胞术和功能实验,系统解析了慢性SARM1激活下外周神经的细胞组成与转录重塑。研究发现,内膜成纤维细胞高表达补体成分(C3/C4b)和趋化因子(Ccl9/Cxcl5),而修复性施万细胞和Il1b+巨噬细胞亚群显著扩增,后者兼具吞噬功能与T细胞激活特性。更关键的是,T细胞耗竭可改善运动功能并减少轴突丢失,首次证实T细胞在SARM1依赖性神经病变中的致病作用。
关键技术方法
研究采用单细胞/核RNA测序分析2-3月龄Nmnat2V98M/R232Q小鼠坐骨神经,结合CD45+免疫细胞分选和流式验证;通过RNA原位杂交(FISH)和多重免疫荧光(PhenoCycler)定位细胞特异性分子表达;利用抗CD4/CD8抗体耗竭T细胞3个月,评估行为学与轴突形态变化。
研究结果
1. 免疫细胞与修复性施万细胞的扩增
sc/snRNA-seq显示,sarmopathy小鼠神经中巨噬细胞和T细胞比例显著增加,同时出现表达Ngfr/Sox2的修复性施万细胞。内膜成纤维细胞转录组变化最显著,上调基因涉及免疫招募(如Ccl9、Cd97)和补体激活(C3、C4b)。
2. 细胞因子与补体的多细胞来源
趋化因子Cxcl14在施万细胞中表达升高,而补体C1q沉积于轴突周围。内膜成纤维细胞特异性高表达C3,通过RNA-FISH证实其与Pdgfra+细胞共定位,提示这些细胞通过补体途径放大免疫反应。
3. Il1b+巨噬细胞的致病特性
CD45+测序发现Il1b+巨噬细胞亚群扩增,其高表达吞噬相关基因(Cd300a)和T细胞激活标记(Cd44)。功能富集分析提示该亚群通过IL-1β(Interleukin-1 beta)促进炎症并激活T细胞。
4. T细胞的直接致病作用
免疫组化显示sarmopathy神经中CD3+/CD8+ T细胞和颗粒酶B(Granzyme B)增加。T细胞耗竭后,小鼠运动功能改善,轴突丢失减少50%,且CD68+巨噬细胞数量下降,证实T细胞-巨噬细胞轴协同驱动病变。
结论与意义
该研究首次揭示慢性SARM1激活通过多细胞网络(施万细胞、成纤维细胞、免疫细胞)建立神经炎症微环境。内膜成纤维细胞作为“免疫调节枢纽”分泌补体和趋化因子,Il1b+巨噬细胞促进T细胞活化,而T细胞直接加剧轴突损伤。这一发现不仅拓展了对SARM1依赖性神经病变机制的理解,更为联合靶向免疫细胞(如抗IL-1β或T细胞耗竭)与SARM1抑制剂的治疗策略提供了理论依据,对阿尔茨海默病、化疗性周围神经病变等具有广泛借鉴价值。
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