2019年7月15日

MS患者脑脊液的差异可能是药物阻止进展的关键

多发性硬化症(MS)患者的残疾负担可能显著不同，这取决于他们是疾病的复发/缓解形式(他们经历了临床缓解期)，还是进行性形式(他们的神经系统持续恶化，但没有临床缓解)。现有有效的治疗方法可用于管理复发/缓解MS，但进行性MS的治疗已被证明更具挑战性。现在，杂志上发表了一篇新论文大脑来自纽约市立大学研究生中心高级科学研究中心(ASRC)和西奈山伊坎医学院弗里德曼大脑研究所的研究人员已经确定了潜在的机制，可能有助于有效管理进展性多发性硬化症的治疗方法的开发。

先前的研究表明神经元功能障碍线粒体——产生能量的亚细胞细胞器——出现在多发性硬化症患者的大脑中病人有进行性临床残疾。然而,分子机制这一过程的基础仍然难以捉摸。

该研究的主要研究员Patrizia Casaccia说:“因为大脑浸泡在脑脊液(CSF)中，我们想知道用来自复发/缓解或疾病进展的MS患者的CSF治疗培养的神经元是否可能对神经元线粒体功能产生不同的影响。”Patrizia Casaccia是研究生中心的生物学爱因斯坦教授，也是ASRC神经科学计划的创始人主任。“我们发现神经元线粒体的形状和它们产生能量的能力存在巨大差异。只有暴露在进展中的MS患者的脑脊液中，才会导致神经元线粒体融合和拉长，同时使它们无法产生能量。因此，我们寻找脑脊液诱导的神经退行性变的潜在机制，目的是确定治疗策略。”

方法

从15例复发/缓解MS患者和29例进展性MS患者中获得脑脊液样本。这些样本在功能和代谢方面都有广泛的特征。将活体培养的大鼠神经元暴露于脑脊液的视频记录显示了重要的差异。研究人员从进展性MS患者的脑脊液样本中检测到线粒体的特征性伸长。在多发性硬化复发/缓解患者暴露于CSF的线粒体中，这种特征性反应不存在。线粒体活性的生化表征进一步表明，细长的线粒体功能较差，因此产生能量的能力较差，最终导致神经元死亡。

研究小组深入研究了进展性MS患者脑脊液中存在的物质，这些物质可能导致线粒体变化，也可能导致能量需求增加。先前的研究表明，当能量需求增加或可用葡萄糖减少时，线粒体伸长是为了为细胞产生更多的能量。研究人员对脑脊液样本的脂质谱分析显示，进展性MS患者的脑脊液神经酰胺水平增加。

“当我们将培养的神经元暴露在神经酰胺中，我们从进展性MS患者的脑脊液中得到了与暴露在脑脊液中相同的变化，我们进一步发现神经酰胺通过作用于两种细胞机制诱导神经元损伤，”卡萨卡实验室的研究助理、该研究的第一作者Maureen Wentling说。“一方面，神经酰胺通过直接破坏线粒体，削弱了神经元产生能量的能力。另一方面，它们也迫使神经元更快地吸收葡萄糖，试图提供葡萄糖能源细胞。”