中大新聞網訊（通訊員趙宜鵬、言誠開、陳晨）近日，附屬第三醫(yī)院腦病中心邱偉團隊聯(lián)合香港中文大學劉曉東團隊在國際期刊Nature Communications（中科院一區(qū)）發(fā)表題為 “Astrocyte Derived Clusterin Disrupts Glial Physiology to Obstruct Remyelination in Mouse Models of Demyelinating Diseases”的研究論文。
多發(fā)性硬化（MS）是西方人群最為常見的神經系統(tǒng)疾病之一（>1/10000患病率），而東方人群相對少見（<1/10萬患病率），2018年中國官方將其列為罕見病。MS為一種經典的免疫介導的脫髓鞘疾病。正常情況下，機體具備自我修復功能，能夠促使少突膠質前體細胞（OPC）分化成少突膠質細胞（OL）并生產髓鞘從而修復損傷；然而在慢性病程中，髓鞘再生過程常受阻礙，導致MS患者病情惡化進展。
CLU在MS患者及動物模型腦組織中表達
MS患者標本結合已公開發(fā)表的測序數(shù)據(jù)顯示，星形膠質細胞（AST）在活躍的病灶區(qū)域呈現(xiàn)顯著的Clusterin（CLU）高表達。另外，在EAE和LPC誘導的脫髓鞘模型病灶中，也觀察到AST細胞CLU表達上調。且EAE中CLU表達水平與EAE殘疾評分存在顯著相關。然而，在銅腙誘導的非炎癥脫髓鞘模型中，并未出現(xiàn)CLU表達上調。證明，CLU僅在“炎性”脫髓鞘環(huán)境中AST細胞的特異性上調（圖1、圖2）。
CLU可抑制AST細胞吞噬髓鞘碎片功能
通過RNAseq，研究人員探究了CLU對AST細胞增殖和功能影響。利用體內、外增殖實驗，研究人員成功驗證了CLU對AST細胞增殖的促進作用。另一方面，體外實驗證實CLU可抑制AST細胞的髓鞘吞噬功能（圖3）。因此，CLU在神經系統(tǒng)中對AST起重要作用。
CLU可損傷OL和OPC并導致髓鞘缺失
通過RNAseq，研究發(fā)現(xiàn) CLU在3h即可顯著下調與OPC分化及髓鞘形成緊密相關的基因表達。在24h刺激后， CLU暴露與Pi3k-Akt信號通路抑制緊密相關。研究人員進一步行體外刺激實驗，證實CLU會導致OPC的分化與成熟異常，同時觀察到其增殖能力下降和凋亡率上升。
基于NG2-CreERT2:: taumGFP報告小鼠的實驗模型，研究人員觀察到外源性CLU的持續(xù)泵入會導致GFP+新生髓鞘減少，以及髓鞘厚度的顯著降低。此外，利用Cre-DIO系統(tǒng)在AST過表達CLU后，也觀察到相同結果。綜上所述，在病理狀態(tài)下，AST分泌的CLU會對OPC和OL造成損傷（圖4、圖5）。
CLU對OL和OPC的損傷由VLDLR介導
研究發(fā)現(xiàn)OL和OPC持續(xù)穩(wěn)定地表達VLDLR，而AST細胞則主要表達ApoER2受體。研究人員進一步采用NG2啟動子慢病毒介導的特異性敲低技術，針對NG2+ OPC細胞中的VLDLR進行敲低操作。結果表明，VLDLR敲低后，OPC中的EDU+細胞比例顯著增加，而CC3+細胞比例顯著降低。因此，VLDLR的減少可以有效緩解CLU對OPC的損傷作用。
Pi3k-Akt通路是CLU誘導OPC損傷的重要機制
在體外實驗中，研究人員通過測序揭示CLU對Pi3k-Akt通路的抑制作用。隨后，通過采用緩釋泵系統(tǒng)為外源性CLU暴露小鼠分別注射了Akt激動劑SC79與拮抗劑MK2206。結果發(fā)現(xiàn)SC79能夠部分逆轉由CLU暴露引起的OL和OPC數(shù)量減少；MK2206則加劇OL和OPC的損害。因此，CLU通過抑制Pi3k-Akt通路，導致了OL和OPC的損傷。
附屬第三醫(yī)院CLU敲低與敲除可提高小鼠脫髓鞘病灶的髓鞘修復
利用攜帶shCLU的AAV敲低小鼠胼胝體區(qū)的CLU表達，或借助GfaABC1D-Cre-EGFP特異性地敲除CLUfl/fl小鼠胼胝體區(qū)AST細胞的CLU。隨后，對這些小鼠建立LPC脫髓鞘模型。結果顯示CLU敲低與敲除顯著提高了LPC脫髓鞘病灶區(qū)域內OPC和OL細胞數(shù)量和髓鞘厚度。研究人員進一步構建了ALDH1L1-CreERT::CLUfl/fl條件敲除小鼠，并進行EAE造模。結果顯示，條件敲除小鼠相較于對照組表現(xiàn)出較低的疾病發(fā)病水平，且其脊髓病灶中的OPC的凋亡現(xiàn)象有所緩解。提示AST細胞上CLU的敲除可能具有髓鞘保護效應（圖6、圖7）。
本研究揭示了AST在病理免疫狀態(tài)下（如MS/EAE）促進CLU表達，CLU通過作用于OPC的VLDLR受體，抑制Pi3k-Akt通路，最終損傷OPC和阻礙髓鞘再生的關鍵機制。同時，該研究闡明了，MS中髓鞘損傷及再生受阻的新機制，為MS預后判斷提供了新的生物標記物，同時為MS治療提供了全新的靶點和方向。
附屬第三醫(yī)院腦病中心陳晨博士、舒崖清副教授、言誠開博士后為共同第一作者；腦病中心邱偉教授、秦峰主任醫(yī)師，香港中文大學劉曉東教授為共同通訊作者。該研究得到了陸軍軍醫(yī)大學梅峰、海南省人民醫(yī)院黃仕雄、廣東三九腦科醫(yī)院王展航等專家的支持。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52142-7
