《GLIA》：Internalization of Exogenous Myelin by Oligodendroglia Promotes Lineage Progression
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本研究发现少突胶质细胞（OLs）具有内化外源性髓鞘碎片的能力，这一过程通过调控脂质代谢通路（如下调胆固醇和脂肪酸的de novo合成，促进脂滴形成）促进少突胶质前体细胞（OPCs）增殖和OLs分化，揭示了髓鞘碎片在生理条件下作为营养因子支持髓鞘再生的新机制，为多发性硬化（MS）等脱髓鞘疾病的治疗提供了新靶点。
少突胶质细胞内化外源性髓鞘的发现
传统观点认为，少突胶质细胞（OLs）主要负责中枢神经系统（CNS）的髓鞘形成。然而，近年研究发现OLs在脑稳态维持和应激反应中发挥关键作用。髓鞘损伤会触发再生反应，形成新的髓鞘，但少突胶质细胞有效髓鞘再生的调控信号尚未完全阐明。本研究首次报道，少突胶质细胞在体外和体内均能内化外源性髓鞘碎片，并促进少突胶质细胞谱系进展。
少突胶质细胞内化外源性髓鞘碎片的体外证据
通过将原代大鼠少突胶质细胞与Alexa标记的髓鞘碎片共培养48小时，研究发现少突胶质细胞（OLs）和少突胶质前体细胞（OPCs）均能内化外源性髓鞘。值得注意的是，少突胶质细胞的髓鞘内化能力随其成熟度增加而增强，超过90%的OLs含有内化的髓鞘颗粒，而OPCs的内化率仅为20%左右。时间推移成像显示，髓鞘碎片首先与OLs的突起接触，随后沿突起向胞体运输，并在胞质内聚集形成簇状结构。暴露于髓鞘的OLs表现出更高的形态复杂性，Sholl分析证实其分支数量和细胞面积显著增加。此外，髓鞘暴露还提高了OLs的存活率。
相比之下，小胶质细胞作为专业的吞噬细胞，对髓鞘碎片表现出更快速、更高效率的内化能力。而星形胶质细胞和神经元则几乎不内化髓鞘。这些结果突出了不同细胞类型在髓鞘碎片清除中的独特作用，并表明髓鞘可能特异性信号反馈给OLs，促进其谱系进展和存活。
髓鞘内化改变少突胶质细胞的代谢转录谱
RNA测序分析显示，髓鞘暴露48小时后，OLs的转录谱发生改变。基因集富集分析（GSEA）表明，髓鞘暴露导致免疫相关通路（如肿瘤坏死因子α（TNFα）信号、白细胞介素信号、补体通路、干扰素反应和炎症反应）的下调。这与实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE，多发性硬化的小鼠模型）中OLs上调干扰素反应基因和主要组织相容性复合物（MHC）表达的状态截然不同，提示在无炎症刺激下，髓鞘内化诱导了OLs的非炎症性反应程序。
代谢通路方面，胆固醇稳态相关基因显著下调，包括甲羟戊酸途径中的关键酶基因（如Mvd、Pmvk、Ebp）以及酰基辅酶A合成酶短链家族成员2（Acss2）。脂肪酸代谢相关基因，如脂肪酸合酶（Fasn）、硬脂酰辅酶A去饱和酶（Scd）和脂肪酸去饱和酶2（Fads2）也下调，表明内化的髓鞘可能作为外源性胆固醇和脂肪酸的来源，从而抑制了de novo合成。同时，Oil Red O染色显示髓鞘内化诱导了OLs中脂滴的形成，且脂滴与内化的髓鞘共定位，提示髓鞘脂质被储存和处理于脂滴中。脂滴是维持脂质稳态、防止胆固醇过载的关键细胞器，并为髓鞘合成提供脂质中间体。
此外，与细胞增殖和分化相关的通路，如Wnt/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号和转化生长因子β（TGFβ）信号呈现轻微上调趋势。有趣的是，“少突胶质细胞分化”特征基因集中，上调的主要是与OPC增殖相关的基因（如Clip3、Lsm11、Rad54b、Rcor2），而OLs晚期分化标志物（如Mbp、Plp1、Mag）表达未变。这表明髓鞘暴露可能优先促进OPCs的增殖。
髓鞘内化触发少突胶质细胞体外增殖和分化
髓鞘暴露使原代OLs培养物的细胞活性（Calcein-AM法）增加约80%。免疫细胞化学分析证实，少突胶质细胞谱系标记物Olig2阳性的细胞总数增加，增殖标记物Ki67在髓鞘暴露的培养物中表达增强，且髓鞘内化阳性的OLs其增殖率高于未内化髓鞘的细胞。这反映了OPC池的扩增，NG2+OPCs数量增加。同时，MBP+成熟髓鞘形成少突胶质细胞数量也增加，而NG2+与MBP+细胞的比率保持不变，表明髓鞘内化在加速谱系进展的同时，维持了前体细胞与成熟阶段之间的动态平衡。在合成纳米纤维上的髓鞘形成实验进一步表明，暴露于髓鞘的OLs其髓鞘形成能力增强，细胞面积增大。
为了探究髓鞘脂质成分的作用，研究使用了脂肪酸β-氧化抑制剂etomoxir。预处理etomoxir可消除髓鞘诱导的细胞活性增加。此外，使用四种髓鞘衍生脂肪酸（花生四烯酸、亚油酸、油酸和棕榈酸，各1 μM）的混合物处理，也能部分模拟髓鞘对细胞活性的增强作用。这些结果提示髓鞘衍生的脂肪酸至少部分介导了其对OLs的促进作用。
外源性注射髓鞘在小鼠脑内的内化
为了在更复杂的体内环境中验证OLs的髓鞘内化能力，研究进行了小鼠大脑皮层立体定向注射荧光标记的髓鞘。如预期所示，小胶质细胞迅速迁移至注射部位并大量内化髓鞘碎片。注射后48小时，在PDGFRα+OPCs和APC+OLs中也观察到了髓鞘颗粒的内化。电子显微镜（EM）证实了髓鞘碎片存在于这些细胞的胞质内。与体外结果一致，髓鞘注射增加了注射部位周围OLs的增殖（Ki67+Olig2+细胞增多）。但立体定位手术本身会诱导局部增殖反应，因此研究进一步利用斑马鱼模型进行验证。
外源性注射髓鞘增加斑马鱼少突胶质细胞数量
在3天受精后（dpf）的斑马鱼幼虫脑室内注射荧光标记的髓鞘。活体成像显示，注射后2小时，髓鞘碎片扩散至脊髓中央管。24小时后，大的髓鞘簇主要存在于小胶质细胞/巨噬细胞（Tg(mpeg1:EGFP)）内，同时在少突胶质细胞（Tg(mbp:EGFP-CAAX)）的胞体和髓鞘束中也发现了较小的髓鞘颗粒，证实了OLs的髓鞘内化能力。值得注意的是，髓鞘注射后，靠近中央管、暴露于髓鞘更多的腹侧OLs数量显著增加，而背侧OLs数量无显著变化。OPCs（Tg(olig1:nlsmApple)）数量也有不显著的增长趋势。考虑到斑马鱼发育过程中少突胶质细胞死亡水平较低，这些发现提示髓鞘内化可能局部促进了少突胶质细胞的增殖。
讨论：髓鞘碎片在生理条件下促进少突胶质细胞谱系进展的新视角
本研究挑战了髓鞘碎片固有抑制少突胶质细胞增殖的传统观点。在脱髓鞘病理背景下，髓鞘碎片的积累确实与OPCs募集、增殖或分化受损相关。然而，这些研究通常涉及组织损伤、小胶质细胞激活和炎症，这些因素本身会破坏OLs功能。本研究的关键发现在于，在无炎症病理信号的情况下，髓鞘碎片本身不仅不被少突胶质细胞视为抑制性信号，反而能被其内化，并作为一种营养因子，通过调控脂质代谢（如提供外源性脂质、抑制de novo合成、促进脂滴储存）来促进OPCs增殖和OLs分化及髓鞘形成能力。
转录组分析显示，髓鞘内化诱导的OLs转录谱与疾病相关OLs（disease-associated OLs）不同，其特征是免疫相关通路和胆固醇合成的下调，而非上调。这种脂质保存表型与发育过程中髓鞘形成和脱髓鞘后髓鞘再生时观察到的胆固醇外排转运体（如Abca1、Abcg1）下调以保留细胞内胆固醇的策略相似。髓鞘暴露后脂滴的增加也类似于发育过程中为髓鞘合成提供脂质中间体的机制。
关于髓鞘促进OLs增殖和谱系进展的分子机制，髓鞘丰富的脂质成分可能通过多种方式发挥作用。OLs可能利用髓鞘脂质作为能量来源或信号分子。虽然OLs的β-氧化能力被认为有限，但本研究中使用etomoxir抑制β-氧化可阻断髓鞘的作用，提示脂肪酸氧化参与其中。此外，髓鞘中的脂质和蛋白质成分可能通过激活脂质受体（如CPT1A、S1PR、LPAR1）等信号通路来调控脂质稳态和髓鞘形成。
总之，本研究揭示了一种先前未被充分认识的少突胶质细胞生物学特性：在生理条件下，少突胶质细胞能够内化外源性髓鞘，并将其转化为促进自身谱系进展和髓鞘形成的积极信号。这一发现为理解中枢神经系统髓鞘稳态和修复提供了新视角，并为开发针对多发性硬化等脱髓鞘疾病的新治疗策略指明了方向。未来研究需要进一步阐明髓鞘内化的具体分子机制及其在不同病理生理条件下的动态变化。
