ALS患者的星形胶质细胞可能会背叛大脑

弗朗西斯克里克研究所的科学家在《美国医学会杂志》的两篇文章中揭示了肌萎缩性侧索硬化症(ALS)患者的支持细胞，即星形胶质细胞的有害变化大脑而且基因组研究．

渐冻症也被称为运动神经元疾病，是一种神经系统快速发展的退行性疾病，这意味着患者会失去力量、语言能力，最终失去呼吸能力。目前没有有效的治疗方法，不幸的是，大多数人在3到5年内死亡。

健康时，星形胶质细胞有助于保护和培养周围的运动神经元。然而，尽管最近对渐冻症患者的研究表明星形胶质细胞可能导致了这种疾病，但它们是如何起作用的尚不清楚。

ALS中毒性星形胶质细胞的改变

在第一篇论文中，发表于基因组研究(12月)，研究人员分析了ALS患者星形胶质细胞的所有现有公共数据集，涵盖人类和小鼠模型。使用这种荟萃分析方法，他们发现在ALS中，星形胶质细胞变成促炎细胞，这对邻近的运动神经元是有毒的。

ALS星形胶质细胞也被发现失去了重要的保护功能，尤其是吸收谷氨酸盐物质的能力。这会导致谷氨酸盐的积聚，从而损害运动神经元。

克里克人类干细胞和神经变性实验室的临床研究员奥利弗·齐夫说:“我们的研究表明，ALS的治疗需要减少或逆转星形胶质细胞的这些破坏性变化。这些细胞不仅是无辜的旁观者，而且积极地促进了疾病的发展。”

ALS星形胶质细胞的先天和多样的有害变化

第二项研究发表在大脑今天(1月19日)，研究人员发现具有不同als引起基因突变的星形胶质细胞也具有不同的潜在分子模式。这表明，在渐冻症期间，星形胶质细胞获得突变依赖性变化。

作为研究的一部分，研究小组检查了已知导致ALS的不同突变对星形胶质细胞的影响。他们观察到，在没有任何邻近的免疫细胞(如小胶质细胞)的情况下，这些突变的存在就足以导致星形胶质细胞发生有害的变化。

这些变化的性质取决于存在的特定突变，这表明ALS中的星形胶质细胞在不同的患者中表现出不同。研究人员观察到，由于它们携带的突变，细胞中存在关键分子和功能差异。

然而，他们也表明，这些变化中的一些收敛，这可能解释了为什么在疾病中，星形胶质细胞具有相似的特征，不能保护运动神经元不变性，并增加炎症，从而导致疾病。

研究负责人、第一篇论文的共同第一作者、克里克人类干细胞和神经退行性变实验室的伦敦大学学院博士生Doaa Taha说:“ALS突变之间星形胶质细胞转化的性质和多样性尚不为人所知。我们对这种变化在早期疾病中表现出的不同方式的了解，可能是逆转细胞转化的一个有用的起点。”

人类干细胞和神经变性实验室两篇论文的共同主要作者和博士后本·克拉克说:“我们现在正在努力理解我们正在观察的独特分子模式的生物学，以及它们是如何汇聚的。了解ALS早期星形胶质细胞的变化可以为我们提供新的治疗靶点。”

增长模型

虽然对渐冻症的许多研究依赖于死亡后的样本，而这种疾病已经得到了证实，但这些研究涉及生长来自患者的活细胞。大师干细胞可以从人体的任何地方分化成任何细胞，这意味着科学家可以观察到由不同基因突变引起的最早期的细胞变化。弗朗西斯克里克研究所的帕塔尼实验室在从人类诱导多能干细胞中培养星形胶质细胞和其他神经系统细胞方面处于领先地位。

克里克人类干细胞和神经退行性变实验室主任、国立神经病学和神经外科医院神经病学顾问医生、伦敦大学学院皇后广场运动神经元疾病中心成员里基·帕塔尼说:“我们对早期疾病生物学的日益了解，使我们离找到治疗ALS的新方法更近了一步。”“正是在这些‘星’细胞的起源上，我们可能会发现导致这种疾病的关键变化。”

引用:

Ziff OJ, Clarke BE, Taha DM, Crerar H, Luscombe NM, Patani R.人类和小鼠ALS星形胶质细胞的元分析揭示了炎症反应状态的多组学特征。基因组Res．2021.doi:10.1101 / gr.275939.121

Taha DM, Clarke BE, Hall CE，等。星形胶质细胞在家族性肌萎缩性侧索硬化症中显示细胞自主和多样的早期反应状态。大脑．2022: awab328。doi:10.1093 /大脑/ awab328

本文已从以下地方重新发布材料．注:材料的长度和内容可能经过编辑。如需进一步信息，请联系所引用的来源。