2025年4月2日,,由L軍軍醫(yī)大學(xué)牛建欽教授,、萬瑛教授與中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院易陳菊研究員聯(lián)合帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在Science translational medicine上發(fā)表題為“Oligodendroglial precursor cells modulate immune response and early demyelination in a murine model of multiple sclerosis”的研究論文,,揭示了少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(Oligodendrocyte precursor cell, OPC)在多發(fā)性硬化(Multiple Sclerosis, MS)早期病理過程中觸發(fā)免疫反應(yīng)級聯(lián)激活,,并導(dǎo)致快速脫髓鞘的新機(jī)制,。
MS是一種以中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘為核心病理特征的自身免疫性疾病,,全球患者超280萬,。其典型表現(xiàn)為免疫細(xì)胞異常浸潤引發(fā)的神經(jīng)髓鞘損傷,、軸突退化甚至不可逆的神經(jīng)功能障礙(1),。盡管現(xiàn)有療法可延緩疾病進(jìn)展,但早期病理機(jī)制不明,、缺乏特異性干預(yù)靶點(diǎn)仍是臨床面臨的重大挑戰(zhàn),。L軍軍醫(yī)大學(xué)牛建欽教授團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn),MS患者腦內(nèi)OPC存在Wnt信號通路異常激活現(xiàn)象,,且其病理復(fù)雜性遠(yuǎn)超小鼠模型,,但此類病理性O(shè)PC如何驅(qū)動(dòng)疾病進(jìn)展尚不清楚(2, 3)。近日,,研究團(tuán)隊(duì)在Science translational medicine發(fā)表論文揭示:MS病理?xiàng)l件下,,OPC的Wnt信號過度激活,分泌趨化因子CCL4,,招募外周CD4? T細(xì)胞浸潤中樞神經(jīng)系統(tǒng),,并與高Wnt信號通路的OPC協(xié)同作用,誘導(dǎo)外周巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性巨噬細(xì)胞亞群,,導(dǎo)致病程早期的快速脫髓鞘反應(yīng),。更關(guān)鍵的是,團(tuán)隊(duì)利用臨床已獲批的CCR5拮抗劑馬拉韋羅(Maraviroc, MVC)成功阻斷該病理性級聯(lián)反應(yīng),,為MS早期干預(yù)提供了全新策略,。研究團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建OPC特異性Wnt通路激活小鼠(PdgfraCreER;Apcfl/fl),,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)模型癥狀大大加重,并且脫髓鞘損傷從脊髓擴(kuò)展至腦,,模擬真實(shí)MS患者病理特點(diǎn)(圖1),。相反,敲除OPC(PdgfraCreER;DTA小鼠)則大大緩解疾病進(jìn)程,。這表明,,Wnt過度激活的OPC是MS病理的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

圖1. Wnt過度激活的OPC導(dǎo)致MS疾病模型病理加重通過RNA-seq測序,、MS單細(xì)胞數(shù)據(jù)庫分析與免疫染色,,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)Wnt激活的OPC高表達(dá)趨化因子CCL4,而人類MS患者的白質(zhì)病灶OPC中同樣存在CCL4異常上調(diào)(圖2),。值得注意的是,,特異性敲除Ccl4基因可大大減少免疫細(xì)胞浸潤并緩解脫髓鞘,提示靶向CCL4通路或?yàn)橹委熗黄瓶凇?/span>

圖2. MS中Wnt過度激活的OPC高度表達(dá)分泌趨化因子CCL4尤為關(guān)鍵的是,,研究團(tuán)隊(duì)通過高維流式分析及雙熒光報(bào)告小鼠鑒定出一類共表達(dá)NK1.1,、CD11b和Gr-1的細(xì)胞毒性巨噬細(xì)胞亞群(cMacrophages)(圖3)。這類細(xì)胞不僅高表達(dá)促炎因子(如TNFα,、IL-18),,還能直接誘導(dǎo)OPC凋亡和髓鞘破壞。

圖3. 免疫染色顯示cMacrophages為外周來源巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化研究進(jìn)一步揭示,,cMacrophages并非外周直接浸潤,,CD4? T細(xì)胞(尤其Th1亞型)是cMacrophages活化的“關(guān)鍵推手”。通過基因敲除或抗體清除CD4? T細(xì)胞,,可大大減少cMacrophages數(shù)量并緩解EAE癥狀,。共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),高Wnt信號通路的OPC與Th1細(xì)胞協(xié)調(diào)作用,,強(qiáng)力促進(jìn)巨噬細(xì)胞向毒性表型轉(zhuǎn)化,,其效率遠(yuǎn)超Th1的直接作用,。更值得注意的是,,cMacrophages和Th1分泌的TNFα可反向激活OPC內(nèi)Wnt信號,形成“OPC-免疫細(xì)胞”互作的正反饋環(huán)路,,持續(xù)加劇病程進(jìn)展,。基于上述機(jī)制,研究團(tuán)隊(duì)測試了臨床已用于HIV治療的CCR5拮抗劑MVC,。結(jié)果顯示,,該藥物可有效阻斷CCL4-CCR5信號軸,減少免疫細(xì)胞浸潤,,大大延緩EAE疾病進(jìn)展,。同時(shí),,馬拉韋羅的治療劑量與臨床現(xiàn)有方案高度匹配,具備快速轉(zhuǎn)化的潛力,。綜上所述,,該研究闡明了OPC作為免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)細(xì)胞的全新功能,發(fā)現(xiàn)了OPC通過Wnt信號激活并分泌趨化因子CCL4的機(jī)制,,揭示了T細(xì)胞與cMacrophage協(xié)同作用于早期脫髓鞘損傷的具體細(xì)胞與分子機(jī)制,,為多發(fā)性硬化癥的早期干預(yù)治療提供了新的理論基礎(chǔ)和潛在藥物靶點(diǎn)。神經(jīng)科學(xué)研究者需要對從單個(gè)細(xì)胞到整體組織,、大腦,、表層和深層區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)觀察。本研究中組織樣本顯微圖像使用Evident的研究級全玻片掃描系統(tǒng)VS200拍攝,。VS200可以對整個(gè)樣本進(jìn)行高速高分辨率全景掃描,,以此取代對標(biāo)本多個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行成像,便于科研工作者從宏觀到微觀對標(biāo)本進(jìn)行觀察研究,。Evident現(xiàn)已推出全新SLIDEVIEW VS200 SILA超快光學(xué)層切全景掃描系統(tǒng),。

SLIDEVIEW VS200 SILA超快光學(xué)層切全景掃描系統(tǒng)本研究中OPC、免疫細(xì)胞及其相關(guān)表達(dá)分子的共聚焦成像使用Evident超分辨顯微系統(tǒng)IXplore SpinSR采集,, SpinSR 超分辨顯微鏡系統(tǒng)通過采用雙轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì),,具有超高分辨率(120nm)、快速成像(200fps),、多模式(寬場,、共聚焦和超分辨率模式、)輕松切換等功能,,極大的提高了科研工作者的工作效率,。

超分辨轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微成像系統(tǒng)SpinSR本研究的第一作者為中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院助理研究員王琪。L軍軍醫(yī)大學(xué)牛建欽教授(Lead Contact),、中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院易陳菊研究員和L軍軍醫(yī)大學(xué)萬瑛教授為通訊作者,。
參考文獻(xiàn)
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