近期一項(xiàng)研究通過(guò)多組學(xué)技術(shù)揭示了多發(fā)性硬化癥（MS）中慢性炎癥誘導(dǎo)的衰老樣膠質(zhì)細(xì)胞的空間分布特征及其在疾病進(jìn)展中的關(guān)鍵作用。該研究結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和3T磁共振成像技術(shù)，首次在相對(duì)年輕的進(jìn)展型MS患者腦組織中發(fā)現(xiàn)衰老樣細(xì)胞在白質(zhì)慢性活動(dòng)性病變邊緣特異性聚集，并構(gòu)建了人誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（hiPSC）來(lái)源的神經(jīng)類器官模型驗(yàn)證炎癥驅(qū)動(dòng)衰老的機(jī)制。研究表明，小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)炎癥誘導(dǎo)的衰老過(guò)程尤為敏感，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)滲透性抗炎藥物可部分逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象。此外，通過(guò)MRI估計(jì)的腦年齡分析顯示，慢性活動(dòng)性病變負(fù)荷高的患者大腦呈現(xiàn)加速衰老特征，這為理解MS的沉默進(jìn)展機(jī)制提供了新視角。

本研究由Francesca Fagiani, Edoardo Pedrini等11位共同第一作者，Martina Absinta等通訊作者共同完成。研究成果以"Spatially-restricted inflammation-induced senescent-like glia in multiple sclerosis and patient-derived organoids"為題，于2025年9月在《Nature Communications》期刊正式發(fā)表。

重要發(fā)現(xiàn)
01細(xì)胞衰老特征的空間分布規(guī)律
通過(guò)單核RNA測(cè)序（snRNA-seq）對(duì)32例凍存腦組織樣本的197,912個(gè)細(xì)胞核進(jìn)行分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)MS腦組織中存在顯著的細(xì)胞衰老異質(zhì)性。利用國(guó)際共識(shí)推薦的SenMayo基因集（包含125個(gè)衰老相關(guān)基因）進(jìn)行評(píng)分，發(fā)現(xiàn)衰老樣細(xì)胞在MS白質(zhì)中的比例顯著高于對(duì)照組（13% vs 7%），尤其在慢性活動(dòng)性病變邊緣最為富集�？臻g轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析進(jìn)一步揭示了衰老特征從病變核心向周圍白質(zhì)區(qū)域的梯度擴(kuò)散模式，這種離心式傳播在慢性活動(dòng)性和非活動(dòng)性病變中尤為明顯，而在急性活動(dòng)性病變中尚未形成。

創(chuàng)新與亮點(diǎn)
01成像技術(shù)方法的突破
本研究創(chuàng)新性地將空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)與臨床影像學(xué)相結(jié)合，解決了傳統(tǒng)技術(shù)難以捕捉衰老細(xì)胞空間分布的難題。通過(guò)Visium技術(shù)獲得的6.5mm²組織區(qū)域轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了55μm分辨率下的基因表達(dá)空間定位。這種高精度空間成像技術(shù)成功捕捉到衰老信號(hào)從病變中心向周圍的梯度擴(kuò)散，為理解MS病變的離心式擴(kuò)張?zhí)峁┝酥苯幼C據(jù)。此外，研究開發(fā)的算法工具（如SPATA2）能夠自動(dòng)識(shí)別組織切片中的基因表達(dá)梯度，顯著提升了空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的解析效率。

在臨床轉(zhuǎn)化方面，研究團(tuán)隊(duì)建立了基于3T MRI的腦年齡預(yù)測(cè)模型，通過(guò)對(duì)528例成年人的MRI圖像進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)分析，發(fā)現(xiàn)慢性活動(dòng)性病變（PRL）數(shù)量≥4的患者大腦呈現(xiàn)加速衰老特征。這種無(wú)創(chuàng)成像技術(shù)為在體評(píng)估疾病進(jìn)展提供了新指標(biāo)，相較于傳統(tǒng)的腦體積測(cè)量，能更早發(fā)現(xiàn)神經(jīng)退行性變化。特別值得注意的是，年輕MS患者即使尚未出現(xiàn)明顯腦萎縮，但其腦年齡已顯著提前，這為早期干預(yù)提供了重要時(shí)間窗口。

總結(jié)與展望
本研究通過(guò)多組學(xué)技術(shù)體系揭示了細(xì)胞衰老在多發(fā)性硬化癥進(jìn)展中的關(guān)鍵作用，建立了炎癥-衰老-疾病進(jìn)展的因果關(guān)系鏈。空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)與臨床影像學(xué)的創(chuàng)新結(jié)合，為在體評(píng)估疾病提供了新的生物標(biāo)志物。類器官模型的成功構(gòu)建不僅驗(yàn)證了人類腦組織中的發(fā)現(xiàn)，更為藥物篩選提供了高效平臺(tái)。未來(lái)研究可進(jìn)一步探索衰老細(xì)胞的具體清除策略，以及不同細(xì)胞類型衰老的時(shí)序特征和相互作用機(jī)制。隨著成像技術(shù)的不斷進(jìn)步，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)MS患者腦內(nèi)衰老細(xì)胞的在體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，從而推動(dòng)個(gè)體化治療的發(fā)展。這些研究成果不僅對(duì)多發(fā)性硬化癥，也對(duì)其他神經(jīng)退行性疾病的機(jī)制研究和治療開發(fā)具有重要借鑒意義。