海马CA2亚区激活的小胶质细胞表型与路易体病进展相关

《Acta Neuropathologica》：Activated microglial phenotypes in the hippocampal CA2 subfield are implicated in Lewy body disease progression

　　

路易体病（LBD）中神经元α-突触核蛋白病理（n-asyn）的组织病理学分期模型很少评估直接突触连接的脑区以模拟小胶质细胞过程的作用。研究人员通过检验以下假设来填补这一空白：在海马内回路的明确定义突触连接中，n-asyn与激活的小胶质细胞表型相关。研究人员选择了一个经尸检确认的LBD患者队列，且伴有最小程度年龄相关共病理学（n=62），以及一个认知健康的对照队列，后者仅存在孤立性海马tau积累（即原发性年龄相关tau病，PART；n=12），以控制无淀粉样斑块的神经退行性病理。研究人员对连续海马切片进行n-asyn及已确定的激活小胶质细胞表型标志物Iba1、HLA-DR和CD68的免疫染色。采用经过验证的数字组织学方法，测量了6个海马亚区中各标志物的面积百分比（%AO），以比较和关联队列间的小胶质细胞形态学和蛋白组学激活表型，并使用线性混合效应模型比较亚区间的%AO，同时协变量校正人口统计学因素。研究人员还构建了n-asyn局限于Cornu Ammonis（CA）2–3亚区（局灶亚型）或n-asyn广泛分布于其他亚区（广泛亚型）的组别，以模拟假设的海马内回路中n-asyn传播。与PART相比，LBD患者在大多数海马亚区表现出HLA-DR和CD68的%AO升高。在LBD患者中，所有小胶质细胞标志物均在CA2中最高。CA2的n-asyn与HLA-DR和CD68的%AO相关，但与Iba1的%AO无关。被归类为广泛亚型的患者认知障碍更严重，且CA2的HLA-DR和CD68%AO升高。CA2的HLA-DR和CD68%AO与逆行连接亚区（而非顺行连接亚区）的远端n-asyn相关。研究人员的数据表明，LBD患者CA2中激活的小胶质细胞表型与更差的临床结局和逆行性n-asyn传播相关。这些数据提示，小胶质细胞状态的测量可细化LBD组织病理进展模型。

**论文解读：海马CA2亚区激活的小胶质细胞表型与路易体病进展的关联**

**研究背景**
路易体病（LBD）是一类临床涵盖帕金森病（PD）、帕金森病痴呆（PDD）及路易体痴呆的神经退行性疾病，其病理特征为神经元内α-突触核蛋白聚集体（n-asyn）的沉积。经典Braak分期系统推测n-asyn从脑干向边缘系统及新皮质的顺行传播，但现有分期模型较少纳入非神经元病理过程，也缺乏对局部环路内细胞间相互作用的精细分析。全基因组关联研究已发现LBD风险变异富集于小胶质细胞相关基因，且尸检研究在疾病相关脑区（如黑质致密部）观察到小胶质细胞形态、转录及分子层面的显著改变，提示小胶质细胞在LBD发病机制中发挥作用。然而，LBD临床进展与关键易感脑区（尤其非运动相关区域）中激活的小胶质细胞表型之间的关系尚不明确。海马因其亚区构成明确的突触环路，且对记忆编码至关重要，成为研究LBD中n-asyn与小胶质细胞表型关联的理想模型。既往研究虽发现CA2亚区在LBD中易形成n-asyn，并出现小胶质细胞吞噬活性及抗原呈递增加，但缺乏对激活小胶质细胞表型与n-asyn负担在亚区水平的详细解剖学关联建模。为此，本研究旨在检验“激活的小胶质细胞表型与LBD海马亚区n-asyn负担相关”这一假设，并探索其与临床结局及病理传播模式的关系。

**研究内容与结论**
研究人员选取了尸检确认的LBD患者（n=62，伴有轻微年龄相关共病理）及认知健康的原发性年龄相关tau病（PART）对照（n=12），通过免疫组化染色检测n-asyn及小胶质细胞标志物Iba1（总小胶质细胞）、CD68（吞噬活性）和HLA-DR（抗原呈递），采用数字组织病理学测量各标志物在6个海马亚区（CA1-4、齿状回DG、下托Sub）的面积百分比（%AO），并利用线性混合效应模型校正人口统计学及共病理因素。根据n-asyn分布将LBD患者分为局灶亚型（n-asyn局限于CA2-3）和广泛亚型（n-asyn累及其他亚区）。研究发现：LBD患者海马多数亚区HLA-DR和CD68的%AO高于PART，仅CA2及Sub的Iba1略有升高；CA2亚区中n-asyn与HLA-DR及CD68呈正相关，但与Iba1无关；广泛亚型患者认知评分更差，且CA2的HLA-DR和CD68%AO显著高于局灶亚型；CA2的激活小胶质细胞表型与逆行连接亚区（CA4、DG）的n-asyn负担相关，而与顺行连接亚区（CA1、Sub）无关。该研究发表在《Acta Neuropathologica》。

**主要技术方法**
样本队列来源于宾夕法尼亚大学综合神经退行性疾病数据库（INDD），包括尸检确认的LBD患者（n=62）和PART对照（n=12）。主要技术包括：免疫组化（IHC）检测磷酸化α-突触核蛋白（S129）、Iba1、CD68和HLA-DR；数字组织病理学软件QuPath（版本0.5.1）进行海马亚区注释及%AO测量；线性混合效应模型校正年龄、性别、死后间隔、种族及阿尔茨海默病神经病理改变（ADNC）评分；小胶质细胞形态学分析（胞体面积、凸包面积、临界半径）评估激活状态；多重免疫荧光（Akoya PhenoCycler平台）进行CD68、HLA-DR与Iba1的共定位分析（Manders系数）；根据n-asyn空间分布将患者分为局灶亚型（n-asyn局限于CA2-3）和广泛亚型（n-asyn累及额外亚区）。

**研究结果**
**1. LBD海马中激活的小胶质细胞表型相对于PART增加**
通过与PART对照比较，LBD患者在大多数海马亚区（除DG外）的HLA-DR和CD68%AO显著升高，而Iba1仅在CA2和Sub亚区略有升高。形态学分析显示LBD患者小胶质细胞胞体面积和临界半径增大，提示激活表型。

**2. LBD中CA2亚区呈现n-asyn与激活小胶质细胞表型的最强相关性**
线性混合效应模型显示CA2亚区n-asyn负担最高，且CA2的HLA-DR和CD68%AO与n-asyn呈正相关（ρ=0.26和0.33，p<0.05和p<0.01），而Iba1与n-asyn无相关性。在排除遗传变异极端值（如ApoE4纯合子、GBA L483P变异）后，CA2中CD68与n-asyn的相关性仍存在，但HLA-DR相关性不再显著。分层分析表明tau Braak分期、淀粉样Thal分期及其他共病理不影响CA2的HLA-DR和CD68水平。

**3. 海马n-asyn空间分布更广与更差临床结局相关**
根据n-asyn分布将LBD患者分为局灶亚型（n-asyn限于CA2-3）和广泛亚型（n-asyn累及其他亚区）。广泛亚型患者死亡前最近的痴呆评定量表（DRS）总分及记忆分显著低于局灶亚型（p=0.006和p=0.012），蒙特利尔认知评估（MoCA）呈边缘性下降趋势（p=0.052）。神经元计数显示两组间CA2神经元数量无差异，排除神经退行性混淆。

**4. 广泛LBD亚型中激活小胶质细胞表型较局灶亚型增加**
广泛亚型患者仅在CA2亚区表现出HLA-DR和CD68%AO显著高于局灶亚型，而在其他亚区无差异。小胶质细胞形态学参数在两组间无显著差异。多重免疫荧光共定位分析显示，广泛亚型患者CA2中CD68与HLA-DR的Manders共定位系数升高（ηp2=0.75），表明同一小胶质细胞内两种激活标志物共表达增加。

**5. CA2中激活小胶质细胞表型与海马回路逆行部分n-asyn相关**
CA2的CD68和HLA-DR%AO与逆行连接亚区（CA4和DG）的n-asyn负担呈中等程度正相关（ρ=0.35-0.43，p<0.01），而与顺行连接亚区（CA1、Sub）的n-asyn无相关性。该模式提示n-asyn可能通过逆行轴突运输从CA2-3向DG/CA4传播，且CA2的小胶质细胞激活与这一过程相关。

**总结与讨论**
本研究通过大规模数字组织病理学分析，揭示了LBD患者海马CA2亚区中激活的小胶质细胞表型（CD68和HLA-DR升高）与n-asyn负担、更差的认知功能及假设的逆行性n-asyn传播之间的关联。研究结论表明：LBD中CA2是激活小胶质细胞表型的核心节点，其反应可能促使n-asyn沿逆行通路向DG/CA4扩散，而顺行通路（CA1、Sub）则不受此影响。这些数据提示，小胶质细胞状态（而非仅n-asyn定位）可细化LBD组织病理进展模型，为理解小胶质细胞在疾病传播中的作用提供新证据，并支持调节小胶质细胞功能作为LBD治疗策略的潜在价值。