CHIT1阳性小胶质细胞驱动灵长类脊髓中的运动神经元衰老

学术 2024-11-14 16:00 上海

撰文│杨梦宇何志颖

编辑│毕紫娟

审校│汤红明

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【据《Science》2023年10月报道】题：CHIT1阳性小胶质细胞驱动灵长类脊髓中的运动神经元衰老（中国科学院动物研究所作者刘光慧等）（原文链接.pdf）

脊髓在中枢神经系统中发挥着重要作用，是大脑与身体其他部分之间的重要通道，具有传递神经信号、控制身体活动、参与反射和调节内脏活动等功能，对人体的正常运作至关重要。脊髓与身体各个器官和组织之间的连接，让大脑能够迅速感知并控制身体的各项生命活动，保持身体的平衡和正常功能。脊髓中含有调节运动和自主感觉的运动神经元，它们接收来自大脑的指令，广泛支配血管、肌肉、腺体等重要组织和器官的交感神经与副交感神经，对保障个体的运动功能和生活质量具有关键作用。衰老的重要表现之一是运动能力的衰退，脊髓特别是脊髓运动神经元病变可引起严重的运动功能减退甚至运动失能。然而，目前围绕脊髓及其中的运动神经元随衰老变化的研究较为有限，对脊髓衰老的机制仍知之甚少。

灵长类动物的运动行为模式和运动控制系统的组织结构与人类高度相似，因此研究团队以非人灵长类食蟹猴作为研究模型，对脊髓衰老的机制进行了深入研究。研究人员分别收集4～6岁年轻食蟹猴和18～22岁年老食蟹猴的胸椎组织进行组织学分析，发现年轻和年老食蟹猴的脊髓在形态和组织分布上区别不大，但年老脊髓中存在明显的衰老相关标志物阳性区域并且超过90%的衰老标志物阳性细胞是运动神经元。进而借助神经组织学手段分析发现，年老食蟹猴的轴突和神经肌肉接头区域也存在退化，与之匹配的是年老食蟹猴运动能力的急剧下降。

为了揭示运动神经元老化的原因，研究团队进行转录组分析发现，炎症是衰老脊髓的显著特征，多种神经炎症相关基因表达上调。根据细胞类型分类，上调的差异基因主要聚集于小胶质细胞中。通过组织病理学、细胞生物学和分子生物学分析，揭示了一种在年老灵长类动物脊髓中特异存在的可促进运动神经元衰老的新型CHIT1阳性小胶质细胞（aginginduced motor neuron toxic CHIT1-positive microglia，AIMoN-CPM），AIMoN-CPM倾向于聚集在衰老的运动神经元周围，并通过旁分泌CHIT1蛋白激活周边运动神经元中的SMAD信号，进而驱动运动神经元衰老，而补充维生素C可抑制脊髓运动神经元的衰老和退行。

综上所述，研究团队采用多种技术手段，从细胞水平到动物行为水平全面解析了CHIT1阳性小胶质细胞对脊髓中运动神经元老化的影响和调控机制。这篇论文对于理解运动神经元老化及与之相关的疾病，如肌萎缩侧索硬化症等具有重要意义。未来，针对特定的小胶质细胞亚群或CHIT1进行靶向治疗，有望成为延缓脊髓衰老、增强运动神经元功能的新策略。

（ID:yxckbsc2024040701）

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