衰老相关分泌表型(SASP)中的CCL11通过抑制少突胶质细胞成熟限制髓鞘再生

《Nature Communications》:

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:Nature Communications

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  《Nature Communications》推荐:多发性硬化症(MS)患者随年龄增长出现髓鞘再生障碍的机制尚不明确。Georgetown University团队发现衰老细胞(SCs)在脱髓鞘病灶中积累,其分泌的CCL11通过衰老相关分泌表型(SASP)抑制少突胶质细胞成熟。遗传和药物清除衰老细胞可增强年轻和中年小鼠的髓鞘再生,而靶向CCL11中和抗体能部分模拟此效应。该研究揭示了衰老微环境限制神经修复的新机制,为MS的年龄相关进展提供了治疗靶点。

   研究背景 中枢神经系统的髓鞘再生能力随年龄增长显著下降,这一现象在多发性硬化症(MS)患者中尤为突出。MS患者从复发缓解型(RRMS)进展为继发进展型(SPMS)后,现有免疫调节疗法往往失效,而衰老是否参与这一过程尚不清楚。衰老细胞(Senescent Cells, SCs)以细胞周期停滞和分泌促炎因子(衰老相关分泌表型,SASP)为特征,在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中已被证实加剧病理进程。但SCs是否通过SASP阻碍髓鞘再生,尤其是年龄相关的再生失败,仍是未解之谜。

关键方法与技术 Georgetown University的Phillip S. Gross团队联合多机构研究人员,结合遗传学模型(INK-ATTAC和p16tdt小鼠)、药物干预(senolytic药物AP20187和Dasatinib/Quercetin)、MERFISH空间转录组(400基因panel)、蛋白质多重检测(32-plex SASP分析)及人MS患者血浆样本队列,系统研究了衰老细胞在脱髓鞘-髓鞘再生动态中的作用。

研究结果 1. 衰老细胞在脱髓鞘病灶中短暂出现 通过LPC诱导的脊髓脱髓鞘模型,发现年轻小鼠病灶中p16INK4a阳性细胞在5天达峰(占髓系细胞的20%),随髓鞘再生逐渐减少。单细胞测序显示衰老相关基因(如SenMayo基因集)在病灶小胶质细胞/巨噬细胞中高表达,与少突胶质细胞分化负相关。

2. 衰老细胞在老年小鼠中持续积累 MERFISH揭示老年小鼠(18-22月龄)病灶中衰老相关标志物(如Spp1、Ctsb)表达更高且持久,伴随CCL11等SASP因子水平上升。蛋白检测显示老年病灶中CCL11、CXCL9等促炎因子显著增加,而senolytic治疗可逆转此现象。

3. Senolytic治疗改善年轻小鼠髓鞘再生 INK-ATTAC小鼠中,AP20187清除p16INK4a阳性细胞后,年轻和中年小鼠的CC1+成熟少突胶质细胞增加,电镜显示g-ratio改善。但老年小鼠无显著获益,提示衰老微环境存在其他抑制因素。

4. CCL11直接抑制髓鞘形成 免疫荧光证实CCL11与p16tdt+细胞共定位,中和抗体治疗提升年轻小鼠MBP+面积。体外实验显示重组CCL11使少突胶质细胞MBP表达降低50%,证实其细胞自主性抑制作用。MS患者血浆中CCL11水平与疾病进展正相关。

结论与意义 该研究首次阐明衰老小胶质细胞通过SASP(尤其是CCL11)建立抑制性微环境,是年龄相关髓鞘再生失败的关键机制。尽管senolytic疗法在老年模型中效果有限,但靶向特定SASP因子(如CCL11)可能绕过衰老细胞清除的局限性,为MS进展期提供精准干预策略。论文发表于《Nature Communications》,为神经修复与衰老交叉领域开辟了新方向。

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