Nat Commun：我国科学家揭示小胶质细胞在预防脊髓损伤后轴突变性中起着重要作用

脊髓损伤（SCI）是一种破坏性疾病，会对患者的生命造成深远影响，但遗憾的是，彻底治愈脊髓损伤的方法仍然遥遥无期。长期以来，脊髓损伤中轴突损伤和再生的研究一直受到缺乏能够对脊髓内未受干扰的细胞过程进行可视化的体内成像工具的制约。

为了克服这一障碍，香港科技大学工学院电子与计算机工程系的Qu Jianan教授和香港科技大学理学院生命科学部的Liu Kai教授及其同事们在一项新的研究中，利用多模态显微镜和光透明技术，实现了微创体内成像研究，从而发现了脊髓损伤的神经保护机制，为可能开发造福全球数百万患者的治疗方法提供了新的思路。

相关研究结果于2024年10月13日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“In vivo imaging in mouse spinal cord reveals that microglia prevent degeneration of injured axons”。

他们研究的关键是阐明小胶质细胞在脊髓轴突损伤后轴突变性中的关键参与作用。小胶质细胞是中枢神经系统中的主要免疫细胞。众所周知，它们在大脑发育、平衡和神经系统疾病中发挥着关键作用。近期的研究强调了小胶质细胞与神经元在神经发生、突触可塑性和神经变性等过程中相互作用的重要性。

Liu教授解释说，“这项新的研究借助Qu教授实验室开发的前沿体内多模态显微镜和光透明技术，首次展示了在生理条件下可视化脊髓中神经胶质细胞-节点相互作用的能力。我们的研究结果揭示了小胶质细胞在单个脊髓轴突损伤急性期的神经保护作用。这种对小胶质细胞-轴突通讯的独特见解为有效的治疗策略提供了有希望的治疗靶点。”

作者证实，小胶质细胞在脊髓的Ranvier节点与有髓鞘的轴突建立直接联系，在轴突损伤后表现出惊人的神经保护性包裹行为。这种保护机制依赖于 P2Y12 受体的功能，凸显了神经元与小胶质细胞相互作用的一种新形式，可防止急性轴突变性扩散到这些节点之外。

图片来自Nature Communications, 2024, doi:10.1038/s41467-024-53218-0

此外，他们还发现电压门控钠通道（NaV）有助于损伤后节点与神经胶质细胞之间的相互作用，而且抑制NaV可延缓轴突变性。

在强调了这一突破的重要意义之后，Qu教授补充说，“生物学家和工程师的合作努力，让我们发现了小胶质细胞在轴突变性和再生过程中的显著功能。”

他进一步指出，这项研究不仅揭示了神经疾病的复杂机制，还为未来开发创新治疗方法带来了希望。他说，“这项跨学科研究开发的光学成像平台将继续推动我们探索影响脊髓的各种神经系统疾病（如多发性硬化症）的机制，这些机制至今仍不清楚。这对于创新急需的有效治疗方法非常重要。”（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Wanjie Wu et al. In vivo imaging in mouse spinal cord reveals that microglia prevent degeneration of injured axons. Nature Communications, 2024, doi:10.1038/s41467-024-53218-0.