
从胶质细胞培养液追踪神经元损伤
2022 年发表于 Neuron 的研究,将肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)相关星形胶质细胞的神经元毒性与无机多聚磷酸盐联系起来。这类聚合物由多个磷酸单位组成。研究显示,患病模型的星形胶质细胞及其培养液中多聚磷酸盐增加,能够影响运动神经元存活。
人源实验使用 1 名携带 TARDBP A90V 变异的患者及 1 名健康家属来源的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)衍生星形胶质细胞。患者细胞中的多聚磷酸盐及培养液中的相关信号升高。研究同时在 SOD1、TARDBP 和 C9orf72 相关小鼠模型的星形胶质细胞中观察到类似变化。
去除多聚磷酸盐减轻培养液的毒性
人源星形胶质细胞培养液的毒性测试使用大鼠原代脊髓神经元培养。患者细胞培养液降低了运动神经元存活;使用降解多聚磷酸盐的酶处理培养液后,运动神经元损伤减轻。研究以 MAP2 和 SMI-32 染色识别神经元及运动神经元,并据计数比较存活情况。
直接添加多聚磷酸盐的实验显示,长链聚合物对运动神经元的毒性较强。培养中的中间神经元未出现同样的死亡反应,但两类神经元都出现兴奋性变化。
患者体液证据与干预结果
团队比较了 16 名 ALS 患者和 15 名对照的脑脊液,发现 ALS 组多聚磷酸盐相关测量值升高;患者死后脊髓组织中,胶质细胞样结构的染色信号也更强。这些观察为细胞模型中的结果增加了患者材料依据。
在体外实验中,降解多聚磷酸盐或使用能够捕获它的聚合物减轻了神经元毒性。论文同时报告了一项阴性动物结果:通过降低多聚磷酸盐开展的小鼠干预,没有显著改善发病时间或生存期。