摘要
研究人员创建了一个四维大脑图谱，揭示了多发性硬化症（MS）样病变的形成过程，为疾病的早期阶段提供了新的见解。他们使用狨猴模型而非小鼠，通过MRI成像实时跟踪病变的发展，识别出在可见损伤出现前数周的高风险脑区。

一个关键发现是表达SERPINE1基因的特定类型星形胶质细胞的作用，这些细胞聚集在脑边界附近，影响免疫反应和髓鞘修复。这些发现可能有助于更早地检测MS，并指导未来的治疗以减缓或阻止疾病进展。

关键事实

• 早期MS检测：新的MRI特征揭示了在病变形成前处于风险中的脑区。

• 星形胶质细胞的作用：表达SERPINE1的星形胶质细胞可能同时参与脑修复和疾病进展。

• 新研究模型：狨猴模型更好地模拟了人类MS，提供了病变形成的实时追踪。

• 来源：美国国立卫生研究院（NIH）

研究背景

多发性硬化症（MS）是由免疫系统攻击神经纤维保护层（髓鞘）引起的，导致炎症、髓鞘丢失以及脑组织中“病变”或“斑块”的形成。目前对MS进展的了解主要来自对死后人类脑组织的分析，通常是在疾病初始发作数十年后，这意味着错过了症状出现前的早期变化。

为了模拟人类大脑的条件，研究人员选择使用狨猴（一种非人灵长类动物）而非小鼠模型。与小鼠大脑相比，狨猴和人类大脑的白质（大脑的“线路”）与灰质（神经元细胞体）的比例更高。狨猴模型能够产生与人类MS非常相似的多个病变，并可通过MRI成像实时追踪。

研究方法

由美国国立卫生研究院（NIH）国家神经疾病与中风研究所（NINDS）的博士后研究员Jing-Ping Lin博士和高级研究员Daniel S. Reich博士领导的研究团队，结合重复MRI成像和脑组织分析（包括基因表达），追踪了MS样病变的发生和发展。

他们发现了一种新的MRI特征，可以帮助检测在可见病变出现前数周处于风险中的脑区。此外，他们还基于神经功能、炎症、免疫和支持细胞反应、基因表达以及损伤和修复水平的观察模式，识别了受影响脑组织内的“微环境”。

主要发现

1. 早期病变检测：研究团队发现了一种新的MRI特征，能够在可见病变出现前数周识别出高风险脑区。

2. 星形胶质细胞的关键作用：表达SERPINE1基因的星形胶质细胞在可见损伤出现前聚集在易受损的脑边界附近，预示着未来病变的发展区域。这些细胞还影响了病变区域附近其他细胞的行为，包括免疫细胞进入大脑的能力以及参与髓鞘修复的前体细胞。

3. 病变修复与损伤的双重作用：SERPINE1表达的星形胶质细胞在病变边缘积累，既可能促进组织修复，也可能导致进一步损伤，这一双重作用需要进一步研究。

研究意义

1. 早期干预：识别炎症后的早期事件，区分修复性和损伤性反应，可能有助于更早地发现MS疾病活动并开发减缓或阻止其进展的治疗方法。

2. 跨疾病应用：研究结果可能对MS以外的脑损伤（如创伤性脑损伤、中风、炎症和感染）也有重要意义。研究创建的大脑图谱可以作为资源，帮助在更接近人类的环境中进行比较。

3. 未来研究方向：研究团队正在构建一种影响脑边界的不同自身免疫疾病的新模型，并计划扩展数据集以包括老年动物，这可能有助于提高对进展性MS的理解。

研究支持

本研究部分由美国国立卫生研究院（NIH）内部研究计划支持，并得到Dr. Miriam and Sheldon G. Adelson医学研究基金会和国家多发性硬化症协会的额外资助。

关于本研究

• 作者：Carl Wonders

• 来源：美国国立卫生研究院（NIH）

• 研究论文：“4D marmoset brain map reveals MRI and molecular signatures for onset of multiple sclerosis-like lesions” by Daniel S. Reich et al. Science