在大腦里有一種特殊的免疫細(xì)胞——小膠質(zhì)細(xì)胞,它們是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中(包括腦和脊髓)特有的免疫細(xì)胞,屬于免疫細(xì)胞的 “亞型” 之一。免疫細(xì)胞是涵蓋全身各組織免疫活性細(xì)胞的總稱,而小膠質(zhì)細(xì)胞是免疫細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的 “專屬執(zhí)行者”。
這些小膠質(zhì)細(xì)胞占大腦中所有細(xì)胞的10%-15%。在健康狀態(tài)下,它們不斷伸展著觸角狀突起監(jiān)測(cè)大腦環(huán)境,通過吞噬作用清除死亡的細(xì)胞碎片、錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)聚集,以及對(duì)抗入侵的病原體,執(zhí)行著免疫防御和組織清理的重要任務(wù),相當(dāng)于大腦的“哨兵”和“清潔工”。
然而,在阿爾茨海默病(AD)、桑德霍夫病(Sandhoff disease)等神經(jīng)退行性疾病中,小膠質(zhì)細(xì)胞可能會(huì)功能失常。在阿爾茨海默病中,異常β-淀粉樣蛋白無法被有效清除,形成斑塊;在Sandhoff病(一種罕見的遺傳性溶酶體貯積病)中,脂質(zhì)物質(zhì)異常積累,導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。它們甚至有可能釋放炎癥因子,加速神經(jīng)元的損傷。
一直以來,科學(xué)家們都在尋找一種有效的方法,來重置或替換這些出現(xiàn)功能失常的小膠質(zhì)細(xì)胞,從而阻止神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)程。傳統(tǒng)的骨髓移植理論上有替換部分小膠質(zhì)細(xì)胞的可能,但效率極低,往往不足 2%,并且需要依賴放化療進(jìn)行預(yù)處理,這不僅會(huì)誘發(fā)腦損傷,還會(huì)給患者帶來極大的痛苦,其臨床轉(zhuǎn)化之路困難重重。
全新策略:精準(zhǔn) “清障”,高效移植
2025年,廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)在Science子刊:《Science Translational Medicine》(《科學(xué)?轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》)上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究,他們開發(fā)出一種名為 “三周期小膠質(zhì)細(xì)胞清除移植法(Tri-Cyclic Microglial Depletion for Transplantation, TCMDT)” 的全新策略。無需放化療預(yù)處理,就能實(shí)現(xiàn)高效的小膠質(zhì)細(xì)胞移植,為治療神經(jīng)退行性疾病開辟了一條新途徑。
這種方法應(yīng)用于患有神經(jīng)退行性疾病的小鼠中,它的核心是分三個(gè)階段清除小鼠原有的功能障礙小膠質(zhì)細(xì)胞,然后移植健康的新細(xì)胞:
第一階段:使用實(shí)驗(yàn)性化合物PLX3397(一種CSF1R抑制劑,即一類針對(duì) “髓系細(xì)胞信號(hào)通路” 的精準(zhǔn)治療藥物)清除原生小膠質(zhì)細(xì)胞,為移植創(chuàng)造空間。
第二階段:進(jìn)一步清除殘留的功能障礙細(xì)胞,確保為新細(xì)胞提供足夠的“生態(tài)位”。
第三階段:完成清除過程后,將體外培養(yǎng)的健康小膠質(zhì)細(xì)胞移植到大腦關(guān)鍵區(qū)域(如皮層和海馬體)。
移植細(xì)胞:“入鄉(xiāng)隨俗”,恢復(fù)腦內(nèi)功能
研究團(tuán)隊(duì)通過 RNA 測(cè)序技術(shù),詳細(xì)分析了移植細(xì)胞的基因表達(dá)譜,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些移植后的小膠質(zhì)細(xì)胞,其基因表達(dá)譜與小鼠腦內(nèi)原本的內(nèi)源小膠質(zhì)細(xì)胞幾乎完全一致。
不僅如此,借助體內(nèi)雙光子成像技術(shù),科學(xué)家們還觀察到,移植細(xì)胞在形態(tài)學(xué)和動(dòng)態(tài)功能上,也與內(nèi)源細(xì)胞毫無二致。這意味著,這些 “外來戶” 成功在大腦中 “安了家”,并且迅速 “入鄉(xiāng)隨俗”,開始履行小膠質(zhì)細(xì)胞的正常職責(zé)。
療效顯著:改善多種神經(jīng)疾病模型癥狀
為了驗(yàn)證 “三周期小膠質(zhì)細(xì)胞清除移植法” 的實(shí)際療效,研究人員在阿爾茨海默病和Sandhoff病的小鼠模型中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示:
在小鼠癥狀出現(xiàn)前進(jìn)行移植,成功替代了缺陷細(xì)胞,并顯著減緩了神經(jīng)元的退化。
移植的健康小膠質(zhì)細(xì)胞能夠充分嵌入大腦網(wǎng)絡(luò),獲得與內(nèi)源性細(xì)胞相似的特性,執(zhí)行正常的監(jiān)測(cè)和修復(fù)功能。
接受治療的小鼠表現(xiàn)出更好的認(rèn)知功能和行為表現(xiàn),疾病進(jìn)展明顯減緩。
與傳統(tǒng)骨髓移植方法相比,這種新治療方法具有明顯優(yōu)勢(shì):
傳統(tǒng)方法需要放療或化療進(jìn)行預(yù)處理,這對(duì)大腦可能造成損傷;新方法直接靶向小膠質(zhì)細(xì)胞,避免了全身性預(yù)處理的傷害。
傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的替代細(xì)胞并非真正的小膠質(zhì)細(xì)胞,而是外周來源的髓系細(xì)胞,其基因表達(dá)和功能與原生小膠質(zhì)細(xì)胞不同;新方法移植的是真正的小膠質(zhì)細(xì)胞,能夠更好地整合并執(zhí)行正常功能。
研究顯示,新方法的細(xì)胞替換效率顯著高于傳統(tǒng)方法,移植的細(xì)胞能夠在腦中存活并發(fā)揮功能長(zhǎng)達(dá)數(shù)月。
小結(jié)
全球有超過5500萬(wàn)人患有癡呆癥,其中阿爾茨海默病是最常見的類型。每年新發(fā)病例高達(dá)1000萬(wàn),即每3.2秒就有一人患病。
廈門大學(xué)的這項(xiàng)研究為我們應(yīng)對(duì)神經(jīng)退行性疾病提供了全新思路——不僅針對(duì)異常蛋白或生化通路,而是直接更換大腦中的“守護(hù)細(xì)胞”。
相比于傳統(tǒng)的骨髓移植方法,“三周期小膠質(zhì)細(xì)胞清除移植法” 具有更高的安全性和可行性,為小膠質(zhì)細(xì)胞替代療法的臨床轉(zhuǎn)化帶來了新希望。
未來,該方法有望與人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)技術(shù)相結(jié)合,根據(jù)患者的具體病情和基因特征,量身定制個(gè)性化的小膠質(zhì)細(xì)胞移植方案。
該技術(shù)一旦成熟,將為阿爾茨海默病、桑德霍夫病、白質(zhì)腦病等多種小膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者帶來前所未有的治療曙光,讓更多患者重獲健康生活。
發(fā)布時(shí)間:2025-10-13 點(diǎn)擊:1553