综述:阿尔茨海默病中小胶质细胞替代疗法的理论基础与新兴证据

【字体: 时间:2025年08月16日 来源:Molecules and Cells 6.5

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  这篇综述深入探讨了阿尔茨海默病(AD)中小胶质细胞(microglia)的功能失调机制及其替代疗法的前沿进展。文章系统梳理了小胶质细胞在AD病理中的作用,包括遗传风险基因(如TREM2、APOE)、疾病相关状态(DAM)的转录异质性,以及通过CSF1R抑制剂创建微环境空巢以促进循环来源髓系细胞(CDMC)或iPSC衍生小胶质样细胞(iMG)移植的策略。作者强调,尽管临床转化面临挑战,但微胶质细胞替代为神经退行性疾病提供了潜在突破性治疗方向。

  

小胶质细胞:阿尔茨海默病中的双刃剑

引言

作为中枢神经系统(CNS)的专职免疫细胞,小胶质细胞起源于卵黄囊,具有独特的自我更新能力。近年研究发现,这些细胞远非被动旁观者,而是通过动态突触修剪(synaptic pruning)、细胞碎片清除和免疫信号调控,深度参与脑稳态维持。在阿尔茨海默病(AD)中,小胶质细胞对β淀粉样蛋白(Aβ)和tau病理的反应呈现复杂双面性——早期发挥保护作用,后期却可能加速神经退行性进程。

AD中的遗传与表观遗传印记

全基因组关联研究(GWAS)已鉴定70余个AD风险基因位点,其中38个在小胶质细胞中特异性高表达。TREM2R47H等罕见编码突变通过损害脂质代谢和Aβ清除能力,使AD风险增加3-4.5倍。表观遗传分析进一步揭示,AD风险变异富集于PU.1等转录因子调控的微胶质细胞特异性增强子区域,凸显其基因调控网络在AD中的核心地位。

病理状态下的转录异质性

单细胞测序技术揭示了AD中小胶质细胞的惊人可塑性。在Aβ刺激下,它们从稳态标记物(如TMEM119、P2RY12)表达状态转变为疾病相关小胶质细胞(DAM),高表达TREM2、APOE、Clec7a等分子。此外,干扰素反应型(表达ISG15)和MHC II类分子阳性亚群的出现,反映了微环境信号驱动的功能分化。值得注意的是,长期激活可能导致吞噬功能受损和脂质堆积,形成促炎恶性循环。

外周髓系细胞的代偿潜力

在AD慢性神经炎症背景下,颅骨骨髓来源的髓系细胞可迁移至CNS。这些细胞具有更强的可塑性和"年轻化"特征,能分泌IL-10、TGF-β等抗炎因子,促进Aβ清除。动物模型显示,循环来源髓系细胞(CDMC)移植可改善斑块压实度和神经元损伤,但其转录组仍保留外周特征如Mrc1表达,与原生小胶质细胞存在功能差异。

细胞疗法的突破与挑战

通过CSF1R抑制剂(如PLX5622)清除原生小胶质细胞创建"生态位空巢",为移植奠定基础。临床前研究证实,野生型TREM2+ CDMC能恢复TREM2-SYK信号通路,减少LAMP1+营养不良神经突。诱导多能干细胞(iPSC)衍生小胶质样细胞则展现出更优的人类疾病建模能力,基因编辑版本(如表达脑啡肽酶的CD9+ iMG)可显著减轻斑块负荷。

未来方向

尽管在ALSP等罕见脑病中已有骨髓移植成功案例,AD治疗仍面临三大挑战:如何建立无创移植方案、确保 donor细胞功能忠实性,以及精准筛选受益人群(如TREM2突变携带者)。结合炎症标志物检测和功能性影像的个性化治疗策略,或将成为下一代神经免疫疗法的突破口。

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