外周感觉神经元面临着极端的代谢需求，在神经病理性疼痛中对线粒体功能障碍高度脆弱。最近发表于 Nature 的一项研究中，Xu及其同事揭示，卫星胶质细胞（SGCs）通过主动转移线粒体来保护这些神经元，发现了一种此前未被认识的神经-胶质代谢支持模式。2026年3月4日发表于 Cell Research 的一篇研究亮点中，哈佛医学院的Gwang-Bum Im和Juan M. Melero-Martin评述了这一突破性发现，强调了肌球蛋白10（MYO10）在调控隧道纳米管（TNTs）依赖性线粒体转移中的核心作用。在化疗诱导的周围神经病变和糖尿病性周围神经病变模型中，该系统功能失调会导致线粒体转移减少、神经元活性氧升高和轴突变性。重要的是，通过移植健康胶质细胞或直接递送健康线粒体，可逆转神经病理性疼痛，而无功能胶质细胞则无效。跨物种转移人类胶质细胞来源的线粒体同样有效。该研究将SGCs重新定义为感觉神经元的主动代谢守护者，并揭示了胶质-神经元代谢耦合障碍是驱动外周感觉功能障碍的一个核心因素。

背景：感觉神经元的代谢脆弱性

极端能量需求

• 背根神经节（DRG）中的外周感觉神经元对能量应激特别敏感。
• 这些神经元延伸出极长的外周轴突（人类中可达1米），同时维持高水平的电活动，对线粒体功能提出了极高要求。

临床相关性

• 线粒体功能障碍是周围神经病变（如化疗诱导的周围神经病变CIPN、糖尿病性周围神经病变DPN）的一个统一特征，表现为轴突变性、感觉丧失和慢性疼痛。

科学缺口

• 卫星胶质细胞（SGCs）紧密包裹DRG中的神经元胞体，已知在离子、神经递质和炎症调节中发挥作用。它们是否也提供直接的代谢支持，此前尚未明确。

核心发现

1. 体内线粒体转移的直接证据

通过互补的遗传学、成像和超微结构方法，Xu等人提供了SGCs与感觉神经元之间线粒体转移的直接证据：

• 体外、离体和体内条件下，标记的SGCs线粒体均被检测到位于神经元胞体和轴突内。
• 电子显微镜显示，小鼠和人类DRG中均存在连接SGCs和神经元的隧道纳米管（TNTs），内含线粒体样囊泡。
• 动态调节：线粒体转移随神经元活动增加而增强，在神经损伤后增加，当神经元放电被阻断时减少——直接将转移与功能需求联系起来。

2. MYO10作为核心调控因子

鉴定：

• TNTs是以肌动蛋白为基础的结构，MYO10——一种在多种细胞类型中参与丝状伪足延伸和TNT形成的马达蛋白——定位到DRG中的这些管道。
• 单细胞转录组和组织学显示，MYO10在SGCs中相对于神经元富集，将胶质细胞定位为启动和维持TNTs的主要细胞隔室。

功能验证：

• 遗传或siRNA介导的 Myo10 敲低显著减少TNT丰度，破坏SGCs与神经元之间的细胞间连接，并急剧减少体外和体内的线粒体转移。
• 这些缺陷伴随着痛觉过敏增强。内吞作用和含connexin 43的间隙连接也参与线粒体交换，但在缺乏完整TNTs时这些机制不足。

3. 在神经病理性疼痛模型中的系统崩溃

在CIPN和DPN模型中：

• SGCs与神经元之间的细胞间连接受损，MYO10表达降低，线粒体转移显著下降。
• 这些变化与神经元活性氧增加、兴奋性增高和进行性轴突变性同时发生。
• 选择性：线粒体递送不均匀——中型和大型直径神经元优先接收胶质线粒体，而小型伤害性神经元（介导疼痛）基本上未获得支持。这种选择性为小纤维神经病（许多慢性疼痛状态的标志特征）提供了一种机制解释。

4. 恢复线粒体支持足以减轻神经病理性疼痛

因果性验证实验：

• 移植健康SGCs：将健康SGCs过继转移到神经病变小鼠的DRG中，迅速减少机械性痛觉过敏并改善神经元线粒体功能。而缺乏MYO10的SGCs无法提供保护。
• 直接递送健康线粒体：将从健康SGCs分离的线粒体直接注射到DRG中，同样抑制疼痛。而来自代谢受损或糖尿病SGCs的线粒体效果甚微。
• 跨物种保护：人类SGCs来源的线粒体同样有效，突显了该代谢支持功能的保守性。

机制模型

意义与展望

这项研究将SGCs从被动的支持细胞重新定义为感觉神经元的主动代谢守护者，通过MYO10依赖的TNTs提供线粒体。这一发现不仅阐明了周围神经病变中胶质-神经元代谢耦合障碍的核心作用，还为治疗神经病理性疼痛提供了新靶点：增强MYO10表达或直接递送健康线粒体。未来研究需探索该机制在人类中的可转化性，以及是否在其他感觉神经元疾病中发挥作用。