剑桥大学研究人员在《自然》杂志上发表的一项新研究发现,大脑白质的损伤可引发与神经退行性疾病相关的特征。在此之前,人们认为阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病主要与大脑灰质的变化有关。这一新发现表明,神经退行性疾病的治疗应同时靶向大脑白质的损伤,而灰质一直是此前的治疗焦点。
研究背景:被忽视的白质
传统观点
- 神经退行性疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病)主要与灰质变化相关
- 灰质:大脑的“处理中心”
- 白质:连接这些中心的“信息高速公路”
已知与未知
- 白质损伤是多发性硬化症的定义性特征,也见于阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病
- 但白质损伤的后果尚不清楚
核心发现:局灶性白质损伤触发灰质远程反应
实验设计
- 模型:大鼠(在临床相关、解剖学明确定义的回路中制造局灶性髓鞘损伤)
- 方法:追踪随时间推移的变化
关键结果:损伤后的变化
| 变化 | 描述 |
|---|---|
| 神经元活动 | 下降 |
| 小胶质细胞 | 被激活(大脑的免疫细胞) |
| 神经元连接 | 丧失 |
可逆性
- 这些变化不是永久性的
- 髓鞘再生后:
- 神经元活动恢复
- 神经元连接恢复
- 炎症反应消退
挑战传统观点:炎症是修复的一部分
传统观点
- 灰质炎症通常被视为有害的
本研究发现
“我们发现白质中的局灶性病变不仅仅是局部事件。它可以在连接的灰质中触发协调反应,而且这种反应不仅仅是损伤。它是大脑试图自我修复的一部分。”
— Ragnhildur Thóra Káradóttir教授,剑桥大学干细胞研究所,研究负责人
关键实验
- 当研究人员阻止灰质炎症时:髓鞘再生受损
- 当团队阻止髓鞘再生时:灰质反应没有消退,反而变成慢性
恶性循环:再生失败驱动慢性炎症
成功修复的路径
当白质损伤后,髓鞘成功再生时,灰质的炎症反应消退,神经元功能恢复。然而,如果髓鞘再生失败,灰质中的小胶质细胞持续激活,导致神经元活动持续下降和突触丧失,形成恶性循环。这一发现提示,促进髓鞘再生可能是打破恶性循环、治疗神经退行性疾病的关键策略。
临床意义与未来方向
该研究为神经退行性疾病的治疗提供了新靶点:白质损伤。传统上,治疗主要聚焦于灰质病变,但本研究表明白质损伤可通过远程效应驱动灰质病理。因此,未来治疗应同时考虑保护白质完整性和促进髓鞘再生。此外,灰质炎症在修复中的积极作用提示,盲目抗炎治疗可能适得其反,需精准调控免疫反应。
参考文献:
Káradóttir, R. T., et al. (2025). Focal white matter lesions trigger coordinated responses in connected grey matter. Nature. DOI: 10.1038/s41586-025-XXXXX-X.