一篇发表于 Nature Neuroscience 的观点文章，对当前小胶质细胞研究中广泛采用的“离散亚型”分类范式提出了系统性挑战。作者指出，单细胞RNA测序技术的广泛应用产生了大量所谓“独特”的小胶质细胞亚群，但其中许多可能源于对计算聚类结果的过度解读，而非真正的生物学实体。该文主张采用一种“连续谱”模型来描述小胶质细胞状态，其中细胞在连续谱上的位置由其生物学年龄和细胞特异性分子背景决定，并整合了多模态数据（转录组、表观组、蛋白质组、空间信息）。这一动态框架旨在提供一个更稳健、更符合小胶质细胞可塑性本质的替代方案。

背景：小胶质细胞异质性研究的“碎片化”困境

过去十年，单细胞技术揭示了中枢神经系统小胶质细胞惊人的异质性，产生了大量描述“新”亚群的术语（如DAM, MGnD, PAM, LDAM等）。然而，作者认为该领域面临以下问题：

• 过度聚类：许多所谓的“亚群”可能源于计算聚类时任意设定的分辨率参数，而非真实的生物学分隔。

• 状态连续性：小胶质细胞本质上是高度可塑的，其转录组对外界刺激反应灵敏，可能更多地沿着一个连续谱变化，而非在离散状态间切换。

• 技术噪声：scRNA-seq数据固有的技术噪声（如dropout事件）可能导致虚假的细胞间异质性。

• 命名混乱：不同研究对相似的状态赋予不同名称，阻碍了跨研究比较和知识积累。

核心论点：从“离散亚型”转向“连续谱”模型

1. 转录组异质性可能源于连续变化

• 证据：在多种神经系统疾病和衰老过程中，小胶质细胞的转录组变化往往表现为渐进式的、相互关联的基因表达模块的协同变化，而非截然分开的亚型。

• 例子：疾病相关小胶质细胞（DAM）与衰老相关小胶质细胞在转录组上有大量重叠，可能代表一个随年龄和病理刺激强度逐渐“激活”的连续过程，而非两个独立的亚型。

• 替代模型：小胶质细胞状态可由低维流形（manifold）上的位置来定义。该流形由几个核心生物学过程（如应激反应、吞噬、脂质代谢、干扰素信号等）作为连续维度构成。

2. 多模态数据揭示状态的连续性

• 整合转录组、表观组和蛋白质组：不同“亚群”的染色质可及性模式可能无清晰边界，支持状态连续而非分隔。

• 空间转录组：小胶质细胞在组织中的位置（如靠近Aβ斑块 vs. 远处）与其转录组变化紧密相关，但这种变化是距离依赖性的渐变，而非阈值性的跳跃。

3. 状态动态性与可塑性

• 证据：命运图谱和单细胞追踪研究显示，小胶质细胞可以在不同状态间动态转换，例如，损伤相关状态在刺激消除后可恢复至稳态。这与“一旦分化为某亚型便固定”的模型相悖。

• 连续谱模型的优势：能够更好地容纳这种可塑性——细胞在流形上的位置可以随时间双向移动，而非在离散盒子间跳跃。

对当前术语和方法的批判

1. 聚类算法的滥用

• 流行算法（如Leiden、Louvain）强制将连续分布分割成簇，簇的数量和边界高度依赖于用户选择的分辨率参数。低分辨率可能错过重要异质性，高分辨率则可能将技术噪声或连续变异人为分割成“假亚群”。

• 建议：在报告聚类结果时，应同时展示连续降维图（如UMAP）中细胞的密度分布，并使用替代性分析方法（如扩散图、拟时序分析）验证连续性假说。

2. 缺乏功能验证

• 许多转录组定义的“亚群”缺乏独立的功能验证（如通过光遗传或化学遗传操控后观察行为或病理改变）。

• 建议：将转录组定义的候选亚群视为可检验的假说，而非定论。

3. 命名混乱

• 同一状态在不同疾病中被赋予不同名称（如“DAM” vs. “MGnD”），可能掩盖跨疾病的共同机制。

• 建议：采用中性命名（如“状态A”、“状态B”），或基于核心基因模块（如“干扰素反应性小胶质细胞”、“脂质负载小胶质细胞”）来定义，而非基于疾病或研究组。

新的框架：动态、多模态、连续谱

模型要素：

• 核心维度：确定几个在多种条件下反复出现的、连续的转录程序轴（如：稳态-激活轴、促炎-抗炎轴、代谢轴）。

• 锚点：在连续谱上定义几个相对稳定的、经过功能验证的“锚点状态”（如：稳态小胶质细胞、增殖性小胶质细胞、干扰素反应性小胶质细胞、脂质相关小胶质细胞）。

• 动态性：细胞可以在锚点状态之间沿连续谱移动，且移动速度取决于上下文（如年龄、刺激强度、持续时间）。

• 多模态：整合转录组、表观组、蛋白质组和空间信息，以验证连续谱的稳健性，并确定状态转换的上游调控因子（如转录因子、表观修饰）。

验证策略：

• 通过遗传学或药理学扰动预测的核心调控因子，观察小胶质细胞在连续谱上的位置是否按预期移动。

• 使用单细胞多组学（如scATAC+scRNA）在同一细胞中验证转录和表观状态的一致性。

临床与研究意义

对疾病模型的影响：

• 如果小胶质细胞状态是连续的，那么将疾病状态简单地归为“DAM阳性/阴性”可能过于粗糙。需要量化细胞在连续谱上的确切位置（例如，通过计算“DAM基因模块得分”），并分析其与病理特征（如斑块负荷、突触丢失）的剂量依赖性关系。

药物开发：

• 目标不应是“清除”或“抑制”某一假定的有害亚型，而是推动小胶质细胞在连续谱上向有益位置移动（例如，从有害的高炎症状态转向有益的吞噬/修复状态）。这要求药物具有调节性而非“开关式”作用。

生物标志物：

• 基于连续谱的小胶质细胞状态得分（而非离散分类）可能作为更敏感的生物标志物，用于追踪疾病进展或治疗响应。

领域回应与未来方向

预期争议：

• 部分研究者可能坚持“离散亚型”具有功能特异性（如特定亚群促进突触吞噬）。作者回应：即使功能特异，也可能由细胞在连续谱上的特定阈值位置（而非一个独立的“盒子”）所介导。

• 某些状态可能确实存在双峰分布（例如，在特定发育窗口或病理条件下），暗示存在吸引子状态。连续谱模型可以容纳这种情况——流形上可能存在局部密度峰（“吸引子盆地”），但仍通过连续区域连接。

未来行动：

• 开发无需离散聚类的差异分析方法（如基于混合模型或核密度估计）。

• 建立跨研究的整合分析平台，使用统一的处理流程和命名法重新分析公开数据。

• 推动因果实验：通过扰动预测的状态转换调控因子，观察小胶质细胞在连续谱上的移动及下游表型。

专家点评

BioGuider特邀评论员、神经免疫学家刘薇（音译）教授评价：“这篇观点文章的及时性至关重要。小胶质细胞领域正被‘新亚型’的发现所淹没，其中许多可能仅仅是技术噪音或生物学连续变异的人为离散化。作者提出的‘连续谱’模型是一个更符合小胶质细胞内在生物学特性的替代框架——这些细胞是天生的‘机会主义者’，其转录组反映的是对局部微环境的积分，而非硬连线的亚型。转向连续思维将有助于我们设计出调节小胶质细胞‘位置’而非‘类型’的疗法。”

文献来源：
Sankowski, R. & Prinz, M. A dynamic and multimodal framework to define microglial states. Nat Neurosci 28, 1372–1380 (2025). https://doi.org/10.1038/s41593-025-01978-3