血清LDL促进小胶质细胞激活并加剧视神经脊髓炎谱系障碍中的脱髓鞘损伤研究

视神经脊髓炎谱系障碍（Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder，NMOSD）是一种中枢神经系统（CNS）中的自身免疫性炎性脱髓鞘疾病，通常伴随着血脑屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）的破坏。小胶质细胞的脂质代谢功能障碍被认为与NMOSD的神经病理学紧密相关。然而，目前关于循环脂质在CNS脱髓鞘、细胞代谢和小胶质细胞功能中的作用相关证据仍较为有限。本研究旨在揭示血清低密度脂蛋白（Low-Density Lipoprotein，LDL）在NMOSD中的功能相关性及其潜在机制。

研究背景与意义

NMOSD是一种由自身免疫调节介导的炎性脱髓鞘疾病，该病具有反复发作的特点，常导致视力丧失和肢体无力等严重后遗症。约80%的NMOSD患者血清中含有水通道蛋白4免疫球蛋白G抗体（Aquaporin-4 Immunoglobulin G，AQP4-IgG），该抗体会结合到星形胶质细胞上的AQP4，从而触发经典补体级联反应，导致小胶质细胞激活和随后的脱髓鞘。BBB的破坏能够导致AQP4-IgG和细胞因子的漏出，被认为是NMOSD脱髓鞘发展中的关键步骤。在正常情况下，大脑和外周脂质代谢是相互独立的，但在BBB被破坏时，外周血液中的脂质成分能够渗透到CNS中。之前的研究显示，NMOSD患者的外周血液中甘油三酯（Triglyceride，TG）和LDL水平均显著升高，但这些渗透脂质对NMOSD发病机制影响的研究尚不充分。

研究来源

本文由陈满（Man Chen）、楚云辉（Yun-Hui Chu）、于文翔（Wen-Xiang Yu）、游云帆（Yun-Fan You）、唐悦（Yue Tang）、庞晓伟（Xiao-Wei Pang）、张航（Hang Zhang）、尚柯（Ke Shang）、邓刚（Gang Deng）、周洛齐（Luo-Qi Zhou）、杨胜（Sheng Yang）、王威（Wei Wang）、肖军（Jun Xiao）、田代士（Dai-Shi Tian）和秦川（Chuan Qin）共同撰写，文章发表在《Neuroscience Bulletin》。作者们来自华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科及湖北省神经损伤与功能重建重点实验室、海南省人民医院及海南医学院附属医院。

研究方法

实验流程与参与者

研究获得了华中科技大学同济医院伦理委员会的批准。招募对象为新诊断且未经治疗的AQP4-IgG阳性NMOSD患者，采集其血清样本并测量血清神经丝轻链（Neurofilament Light，NFL），使用电化学发光免疫测定法进行检测。动物实验使用C57BL/6野生型（Wild-Type，WT）小鼠，在其纹状体注射AQP4-IgG和人补体（Human Complement，HC）建立NMOSD模型，并使用包括平衡梁测试、脑组织冷冻切片和各种染色方法（如HE染色、Oil Red O染色、Luxol Fast Blue染色）进行分析。

主要实验步骤

1. 参与者和样本收集： 收集临床数据，包括性别、年龄、扩展残疾状态量表（EDSS）评分和血清脂质水平。
2. 血清NFL测量： 使用电化学发光免疫测定法。
3. AQP4-IgG纯化： 使用G-琼脂糖糖蛋白纯化IgG，并调整其浓度。
4. 小鼠NMOSD模型建立： 在小鼠纹状体注射AQP4-IgG和HC。
5. 神经功能评估： 使用MNSS量表和平衡梁测试。
6. BBB完整性检测： 通过免疫荧光染色和Western Blot检测ZO-1和Occludin蛋白。
7. LDL对小胶质细胞和脱髓鞘的影响： 通过直接注射LDL和使用Evolocumab（PCSK9抑制剂）进行干预。

数据分析方法

统计分析采用Pearson χ2检验、Mann-Whitney U检验、Spearman相关分析、单因素ANOVA、Bonferroni多重比较和广义线性模型等方法，使用SPSS和GraphPad Prism软件进行数据处理。

研究结果

血清LDL与NMOSD中神经损害的关联

通过分析患者血清脂质水平，研究发现NMOSD患者的总胆固醇（TC）和LDL水平显著高于对照组，且血清NFL水平也显著升高。进一步分析显示，血清LDL与NFL（r=0.347，p=0.033）和ΔEDSS（r=0.348，p=0.032）呈正相关，表明血清LDL水平与NMOSD疾病进展相关。

小鼠NMOSD模型中的BBB破坏

通过免疫荧光染色发现，AQP4-IgG和HC注射后，病变区域的AQ注意力减少，小胶质细胞激活，星形胶质细胞反应增强且脱髓鞘明显，同时伴随炎性细胞浸润和大量脂质沉积。BBB的完整性通过Western Blot和免疫荧光染色检测ZO-1和Occludin蛋白，发现其显著减少，表明BBB在NMOSD模型中受损。

LDL注射加剧脱髓鞘和小胶质细胞激活

实验表明，与PBS组相比，注射LDL的小鼠MNSS评分更高，穿越平衡梁所需时间更长。免疫荧光染色显示，LDL注射后病变区域更大，激活的小胶质细胞显著聚集且形态改变，表现为经典激活的小胶质细胞标记的增加和替代性激活小胶质细胞标记的减少。

Evolocumab的治疗效果

作为PCSK9抑制剂的Evolocumab降低了血清LDL水平，显著减少了脱髓鞘病变区域和小胶质细胞激活，改善了小鼠的神经功能和运动协调能力。

LDL对小胶质细胞激活和糖脂代谢的影响

LDL处理后的小胶质细胞中脂质滴和髓鞘碎片积累更多，表现出增加的糖酵解基因表达和减少的氧化磷酸化基因表达，同时伴随炎症基因的上调和再髓鞘化基因的下调。在与少突胶质前体细胞（OPCs）共培养中，LDL处理的小胶质细胞抑制OPCs的成熟，阻碍髓鞘再生成。

结论与意义

本研究揭示了血清LDL与NMOSD患者疾病严重程度的关联。在小鼠NMOSD模型中进一步证实，LDL通过破损的BBB渗入CNS并激活小胶质细胞，导致小胶质细胞的代谢失调和脱髓鞘损伤加剧。研究表明，降低循环中LDL的治疗可能是缓解NMOSD急性脱髓鞘损伤的有效策略。

研究的亮点包括揭示了循环脂质与CNS脱髓鞘和细胞代谢的关联，通过一系列细致的实验流程和数据分析，强有力地支持了LDL在NMOSD病理生理学中的关键作用，为未来的治疗策略提供了新的方向。