【中心科研】Cell Reports:拉斯维加斯lswjs0567官方网站脑病中心脊髓损伤研究团队掲示敲除TREM2介导的脊髓损伤后神经保护作用及潜在机制
脊髓损伤是指脊髓受到外力直接或间接损伤,常见于青壮年人群,多有感觉和运动功能障碍,严重者可导致四肢瘫痪,甚至死亡。由于缺乏有效治疗手段,给患者造成了严重的身心伤害,给社会带来了巨大的经济负担,目前已成为一个重大的社会问题。脊髓损伤后,损伤局部的免疫微环境会变得异常混乱,常伴随着炎症反应和免疫细胞的浸润。炎性因子的释放和免疫细胞的活化对神经元产生负面影响,可能导致进一步的组织损伤和细胞死亡。了解和干预这一混乱的免疫微环境对于开发治疗策略和促进康复至关重要。
围绕这一关键环节,拉斯维加斯lswjs0567官方网站脑病中心脊髓损伤研究团队发现了小胶质细胞与巨噬细胞在脊髓损伤后的差异作用。尤其是敲除TREM2可以介导脊髓损伤后小胶质细胞对神经的保护作用。这一突破性发现为临床开发同时抑制TREM2和增强小胶质细胞功能的联合疗法提供了强有力的理论基础。
研究内容在国际综合学术期刊Cell Reports (中科院一区Top期刊)发表,题为”Distinct myeloid population phenotypes dependent on TREM2 expression levels shape the pathology of traumatic versus demyelinating CNS disorders”。拉斯维加斯lswjs0567官方网站院长、骨科学科带头人、脊髓损伤专家戎利民教授为通讯作者,迈阿密大学 Roberta Brambilla 教授为合作通讯作者,脊柱外科高寒博士后为论文第一作者。
TREM2信号对神经系统免疫调节、神经细胞生存和保护、炎症调节、神经系统发育和突触功能以及神经退行性疾病的发病机制具有重要的影响和作用。TREM2通过对神经系统免疫细胞的细胞吞噬和抗原呈递等功能产生影响,抵御神经毒性和促进神经细胞的修复与再生。然而,对于TREM2在神经系统不同病理状态下的详细机制和功能仍需要进一步研究和探索。
脊髓损伤作为中枢神经系统创伤性损伤,会导致脊髓组织急性坏死和进行性损伤,从而导致神经细胞死亡。TREM2在脊髓损伤中的功能尚不清楚。首先,研究团队发现,脊髓损伤亚急性期患者脑脊液中可溶性TREM2(sTREM2)升高;进一步对急性期脊髓损伤的研究表明,TREM2敲除的小胶质细胞(嘌呤感应型细胞亚群)可以在损伤边界聚集,起到瞬时保护作用。同时,TREM2敲除的巨噬细胞(吞噬型细胞亚群)减少也起到了神经保护的作用。
为进一步明确TREM2对不同髓系细胞的调控功能机制,研究团队还详细比较了TREM2在创伤性神经疾病(脊髓损伤)与脱髓鞘神经疾病(多发性硬化)中发挥的病理作用差异:小胶质细胞中 TREM2 仅在疾病的急性期发挥短暂的作用,而入侵的巨噬细胞在病理过程发挥关键的作用(图1)。
图1 图形摘要
图2 单细胞测序数据揭示不同 TREM2 水平对应不同的巨噬细胞功能状态
拉斯维加斯lswjs0567官方网站脑病中心脊柱外科是国家临床重点专科建设单位、国家重点研发计划项目“干细胞治疗脊髓损伤”首席单位、国家药监局“细胞类产品质量研究与评价重点实验室”主任单位、广东省微创脊柱外科工程技术研究中心主任单位、广东省微创脊柱外科质量控制中心主任单位、中国医师协会骨科医师分会微创学组组长单位,广东省医学会脊柱外科学分会主委单位,广东省医师协会骨科医师分会主委单位。团队聚焦于微创脊柱外科、脊髓损伤修复的基础与临床研究。授权国家发明和实用新型专利24项,获得广东省科技进步一等奖、三等奖、中山大学最高学术奖芙兰奖。在学科带头人戎利民教授的带领下,牵头世界上规模最大、病程覆盖最全的 “脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤”的临床研究,相关成果为推动干细胞临床治疗走向规范化和标准化提供了重要支撑,造福了广大脊髓损伤患者,现如今进一步提出了利用生物学(干细胞、外泌体、生物材料)和工程学(脑控外骨骼机器人)的方法治疗脊髓损伤的“双腿走”策略,努力为推进健康中国建设,谱写中国“脑计划”事业发展新篇章做出更多贡献。