综述:创伤性脑损伤(TBI)后认知障碍中的小胶质细胞:从病理变化到治疗策略

【字体: 时间:2025年08月19日 来源:CNS Neuroscience & Therapeutics 5

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  这篇综述系统探讨了小胶质细胞(Microglia)在创伤性脑损伤(TBI)后认知障碍(PSCI)中的双重作用,揭示了其通过神经元凋亡、神经炎症(如NLRP3通路)和突触可塑性失调(如补体介导的突触修剪)等机制影响认知功能,并总结了靶向小胶质细胞极化(M1/M2表型)和功能调控(如抗炎治疗、干细胞疗法)的最新治疗策略,为临床干预提供了新视角。

  

小胶质细胞在TBI后认知障碍中的病理变化

背景

创伤性脑损伤(TBI)是全球常见的神经系统疾病,其慢性进展常伴随认知功能障碍。小胶质细胞作为中枢神经系统(CNS)的核心免疫细胞,在TBI后迅速激活并呈现动态表型变化。急性期,小胶质细胞通过清除损伤碎片发挥修复作用,但过度激活的M1型会释放活性氧(ROS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎因子,触发神经元凋亡;慢性期则因持续炎症和突触吞噬导致神经网络破坏。

神经元凋亡

小胶质细胞通过线粒体内在途径(如Bax/Bcl-2调控的细胞色素c释放)和死亡受体外在途径(如FasL-Fas结合激活caspase-8)介导神经元凋亡。实验显示,TBI后海马区神经元丢失与记忆损伤直接相关,而小胶质细胞释放的谷氨酸过度激活N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR),导致Ca2+超载和线粒体功能障碍。

神经炎症

TBI后,损伤相关分子模式(DAMPs)如高迁移率族蛋白1(HMGB1)通过Toll样受体(TLR)和晚期糖基化终末产物受体(RAGE)激活小胶质细胞,驱动NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体形成,促进白细胞介素-1β(IL-1β)释放。肥胖或高脂饮食会加剧小胶质细胞的促炎转录特征,而miR-193a等非编码RNA的异常表达进一步放大炎症反应。

突触可塑性失调

小胶质细胞通过补体C1q-C3-CR3通路过度吞噬突触,导致海马区突触素1(Syn1)和突触结合蛋白1(Syt1)减少。此外,小胶质细胞外泌体携带的miR-146a-5p可抑制神经连接蛋白1(Nlg1)表达,降低树突棘密度,破坏长时程增强(LTP)效应。

靶向小胶质细胞的治疗策略

抗炎与表型调控

  1. 1.

    药物干预:STING抑制剂C-176通过抑制TBK1/IRF3通路减少M1型极化;IL-4纳米颗粒促进小胶质细胞向M2型转化,上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)。

  2. 2.

    天然产物:氧化小檗碱(OBB)通过HMGB1/TLR4/NF-κB通路减轻神经炎症;姜黄素则通过脑源性神经营养因子(BDNF)/TrkB/PI3K/Akt通路改善突触功能。

干细胞与创新疗法

  • 干细胞移植:人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)来源的线粒体可减少神经元凋亡,而神经干细胞(hNSCs)通过分泌胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)促进神经再生。

  • 非药物疗法:音乐干预(MBIs)上调海马BDNF表达;低温预处理恢复突触后密度蛋白95(PSD95)和NMDAR亚型2B(NR2B)表达。

未来方向

结合单细胞测序解析小胶质细胞异质性,开发时空特异性干预策略(如外泌体递送miR-124-3p抑制mTOR通路),或可突破现有治疗瓶颈。中西医结合(如针刺联合认知训练)的多靶点调控模式,也为改善TBI后认知障碍提供了新思路。

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