TRPV4缺失在脊髓挫伤模型中不足以促进修复:聚焦小胶质细胞特异性作用的机制探索

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  本研究针对脊髓损伤(SCI)后小胶质细胞过度激活加剧继发性损伤的问题,通过构建吞噬细胞特异性Trpv4条件敲除小鼠和骨髓嵌合体模型,探究TRPV4离子通道在SCI修复中的作用。意外发现TRPV4缺失未能改善功能恢复或减少胶质瘢痕形成,提示其作用具有通路冗余性,为SCI治疗靶点选择提供了新视角。

  

脊髓损伤后神经修复的困境与突破

当脊髓遭受创伤性损伤时,小胶质细胞作为中枢神经系统的第一道免疫防线,其反应犹如一把双刃剑。这些细胞既能通过清除细胞碎片、分泌神经营养因子发挥保护作用,又会因过度增殖和持续促炎激活加重继发性损伤。近年研究发现,瞬时受体电位香草酸4通道(TRPV4)作为机械-热-渗透压敏感的多模式传感器,在小胶质细胞迁移、形态动态和细胞骨架重构中起关键作用。更引人注目的是,先前研究显示TRPV4组成性缺失可减轻脊髓压缩损伤后的炎症反应并改善功能恢复,但该通道在特定细胞类型(尤其是小胶质细胞)中的精确作用仍属未知。

比利时哈塞尔特大学生物医学研究所(Hasselt University, Biomedical Research Institute)的Melanie Mertens团队在《Scientific Reports》发表的研究,通过两种精密的基因工程模型——他莫昔芬诱导的CX3CR1-CreER/+介导的吞噬细胞特异性Trpv4条件敲除小鼠,以及结合PLX5622(CSF1R抑制剂)处理的骨髓嵌合体,首次系统评估了TRPV4在脊髓损伤修复中的细胞特异性贡献。令人意外的是,尽管TRPV4已知可调控小胶质细胞的Ca2+信号传导和机械敏感性,但特异性敲除吞噬细胞中的TRPV4既未改善运动功能恢复(Basso Mouse Scale评分),也未减少IBA-1+吞噬细胞的聚集或胶质瘢痕形成。更颠覆性的是,研究团队在Trpv4全敲除模型中同样未观察到保护效应,这与先前报道形成鲜明对比。

关键技术方法包括:1)构建他莫昔芬诱导的Trpv4lox/loxCx3cr1CreER/+条件敲除小鼠;2)建立四种骨髓嵌合体模型(野生型→野生型、KO→野生型、KO→KO、野生型→KO);3)采用无限地平线冲击器实施T8节段85kdyn挫伤;4)通过GFP/IBA-1双标成像量化骨髓源性细胞脊髓定植率(>90%);5)多时间点(3/7/28 dpi)组织学分析胶质瘢痕(GFAP)、髓鞘损伤(MBP)和纤维化(层粘连蛋白)。

研究结果揭示:

吞噬细胞特异性Trpv4条件敲除未能改善挫伤性SCI后的功能恢复
通过BMS评分系统监测28天,Trpv4 cKO组与对照组均从0-1分(无/轻微踝关节运动)恢复至3分(足底着地伴/不伴负重),无统计学差异。

脊髓移植的TRPV4缺陷吞噬细胞不改变挫伤结局
骨髓嵌合体模型显示,无论供体或受体TRPV4状态如何,7dpi时各组BMS评分均为1-2分(轻微/显著踝运动),且损伤周边吞噬细胞密度无差异。

TRPV4全敲除不改变功能恢复与瘢痕形成
Trpv4 KO Cx3cr1eGFP/+小鼠在28dpi时MBP(髓鞘碱性蛋白)缺损体积、层粘连蛋白沉积和GFAP+星形胶质细胞密度与野生型相当。

这项研究的重要启示在于:TRPV4在SCI修复中的作用可能被其信号通路冗余性所掩盖,或受损伤模型差异(挫伤vs压缩)的影响。尽管否定了TRPV4作为单一治疗靶点的潜力,但为理解小胶质细胞调控的复杂性提供了新证据。特别值得注意的是,骨髓源性细胞成功定植脊髓并获得小胶质样表型的技术路线,为后续细胞替代治疗研究提供了方法学参考。研究者建议未来应探索TRPV4与其他机械敏感通道(如Piezo1)的协同作用,并考虑时空特异性调控策略以规避全身敲除的补偿效应。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号