NRR:华中科技大学同济医院舒凯团队提出补体相关炎症可抑制重复创伤性脑损伤后海马区的神经发生
撰文:王晶
轻度创伤性脑损伤是脑外伤最常见的类型,而轻度闭合性重复创伤性脑损伤是运动员和军人最常见的脑创伤形式[1]。重复创伤性脑损伤后的累积损伤可能导致学习和记忆功能损伤,甚至神经退行性疾病[2, 3]。海马齿状回是成年大脑神经发生的关键区域。内源性静止神经干细胞在成年啮齿动物齿状回中产生新生神经元[4]。神经发生经历神经干细胞增殖和活化、中间祖细胞和成神经细胞发育,以及未成熟神经元的迁移和成熟,新生神经元延伸轴突和树突并整合到功能性神经网络中等过程[5]。既往研究认为,创伤性脑损伤后由于急性神经元损伤丢失,激活神经发生,促进损伤后短期修复并增强海马齿状回神经元的树突复杂度[6, 7]。经典Wnt信号通路与神经发生高度相关,特别是轴突重塑、树突形态发生、干细胞维持、神经元成熟和成体组织稳态[8]。然而,补体相关炎症是否可通过影响Wnt信号通路干预重复创伤性脑损伤后神经发生,尚不清楚。
最近中国华中科技大学同济医院舒凯团队在《中国神经再生研究(英文版)》(Neural Regeneration Research)上发表了题为“Repetitive traumatic brain injury–induced complement C1–related inflammation impairs long-term hippocampal neurogenesis”的文章,发现重复创伤性脑损伤后远期齿状回神经发生和神经发生生态位中神经元发育(树突可塑性)被抑制,且伴随着持续的补体C1相关炎症反应,最终导致远期空间记忆提取障碍。补体C1抑制剂可减轻重复创伤性脑损伤微环境炎症,调节齿状回神经发生,并改善神经功能预后。这为重复创伤性脑损伤后异常神经发生及远期神经功能缺损提供潜在治疗策略。
舒凯等聚焦重复创伤性脑损伤后海马齿状回神经发生的不同阶段,建立了小鼠重复创伤性脑损伤的模型,评估神经发生各阶段及神经元树突复杂度变化,并探索重复创伤性脑损伤诱导的远期神经发生损伤的潜在治疗靶点。结果发现,重复创伤性脑损伤后远期抑制神经干细胞增殖和发育,延缓神经元成熟并降低神经元树突和棘突复杂性。并且随着撞击频次的增加,这种影响越为显著(图1和2),最终导致异常神经网络形成和空间记忆提取缺陷(图2)。此外,在神经发生微环境中,重复创伤性脑损伤后神经炎症反应增强,C1q水平升高,C1qBP 的表达降低,经典Wnt/b-catenin信号下调(图3)。C1抑制剂可逆转上述重复创伤性脑损伤引起的神经发生的长期损害,改善C1相关炎症反应,促进齿状回的远期神经发生,并修复持续空间记忆提取障碍(图4)。
图1重复创伤性脑损伤抑制神经干细胞远期增殖及发育,干扰海马齿状回神经发生(图源:Wang et al., Neural Regen Res, 2025)
图2重复创伤性脑损伤损伤远期海马齿状回成熟神经元树突复杂度和空间记忆提取能力(图源:Wang et al., Neural Regen Res, 2025)
图3重复创伤性脑损伤诱导远期海马补体C1相关神经炎症(图源:Wang et al., Neural Regen Res, 2025)
图4 C1抑制剂减轻重复创伤性脑损伤后C1相关慢性炎症反应及神经发生远期损害,改善空间记忆提取障碍(图源:Wang et al., Neural Regen Res, 2025)
综上所述,重复创伤性脑损伤诱导的补体C1相关慢性炎症反应损害了海马齿状回的神经发生和发育,干扰远期神经干细胞发育和未成熟神经元增殖,同时导致齿状回中新生神经元丢失,破坏树突神经网络重塑,导致空间记忆提取障碍。C1抑制剂可减轻微环境中的炎症反应,改善重复创伤性脑损伤小鼠神经功能预后。
原文链接:https://doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-23-01446
参考文献
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