多发性硬化症 (MS) 是最常见的一种中枢神经脱髓鞘疾病，以中枢神经系统白质炎性脱髓鞘病变为主要特点。MS患者可能会经历疼痛、麻木、刺痛、疲劳、失明、瘫痪、情绪和记忆变化，以上这些症状可能是并发的，也可能是随着疾病的发展在不同的时期出现。这种复杂性也延伸到细胞水平：虽然小胶质细胞、星形胶质细胞、淋巴细胞和其他免疫细胞都与多发性硬化症有关，但由于大脑和免疫系统的异质性，它们确切的作用还有待人们进一步探究。
本期推送为大家带来的两项研究通过单细胞测序技术来揭开多发性硬化症 (MS) 的复杂生物学面纱。
案例一
并非所有的多发性硬化症病变都是一样的，有一些病变会在几周或几个月后自行消失，而另一些病变则长期活跃并加速临床衰退。研究人员在这些活动性病变中通过使用单细胞转录组测序（RNA-seq）来研究活动性病变的核心、边缘和斑块周围以及健康白质中的转录谱[1]。
研究发现了两个仅存在于病变活动边缘的细胞群，并将这些在MS中发炎的小胶质细胞称为 (MIMS)，星形胶质细胞称为 (AIMS)。活动边缘的特异性体现在主要由MIMS表达的补体因子C1q上调。
在发现携带临床相关活动性病变的患者明显更有可能具有更多的补体相关风险变异后，研究人员在一个MS小鼠模型（实验性自身免疫性脑脊髓炎，EAE）中测试了C1q的作用。在小胶质细胞中特异性消融C1q的EAE小鼠表现出较低的反应性神经胶质增生和疾病相关小胶质细胞标志物的表达降低，表明C1q是一种关键介质。这在一个单独的实验中得到了支持，其中施用C1q阻断抗体降低了可检测的C1q水平和激活的小胶质细胞的数量。
案例二
MS的潜在疗法需要仔细平衡抑制自身反应性T细胞的行为，而不会引起炎症增加或阻碍全身免疫。研究人员通过采取一种略有不同的方法来实现这一目标，他们开发了一种编码自身抗原的mRNA疫苗，以帮助促进EAE小鼠的抗原耐受性[2]。
已观察到未修饰的mRNA会诱发炎症，因此研究人员使用修饰的非炎症mRNA创建了编码髓鞘少突胶质细胞糖蛋白表位的mRNA。这种mRNA诱导自身免疫抑制性T细胞的扩增，其炎症细胞因子反应低，正常免疫反应没有可检测到的损害。
重要的是，这种mRNA强烈抑制了小鼠EAE的临床症状。接受治疗的小鼠大脑和脊髓中的浸润性T细胞显着减少，脊髓中没有脱髓鞘迹象。这些发现伴随着缺乏增加的自身抗体反应（鉴于抗原耐受性会加剧现有的自身免疫反应，这是一个主要问题）。
然后，研究人员使用单细胞转录组测序，对用这种mRNA治疗的EAE小鼠的细胞结构进行了表征，并与对照小鼠和给予无关非炎症RNA的小鼠进行了比较。虽然在所有条件下都发现了八个抗原特异性T细胞簇，但与其他条件相比，疫苗治疗大大增加了效应T调节细胞的流行。与对照组和用无关RNA处理的小鼠相比，疫苗处理的小鼠和它们的抑制功能的效应T调节细胞的标志物大大丰富，表明T细胞结构的重塑与观察到的EAE临床症状的减少一致。
多发性硬化症涉及多种细胞类型和亚型，每一种细胞类型都有其自身与环境相关的功能，因此需要像单细胞测序技术这样的方法来解决不断变化的细胞图谱，本期推送所带来的研究揭示了单细胞测序技术如何帮助揭开多发性硬化症复杂的生物学面纱，但还有更多的东西等待着科学家们进一步探索。
参考文献
[1] M Absinta et al. Alymphocyte-microglia-astrocyte axis in chronic active multiple sclerosis.Nature 597: 709–714 (2021). doi: 10.1038/s41586-021-03892-7
[2] C Krienke et al. Anoninflammatory mRNA vaccine for treatment of experimental autoimmuneencephalomyelitis. Science 371: 145–153 (2021). doi: 10.1126/science.aay3638
