《Nature Communications》：C1q-dependent clearance of alpha-synuclein allows macrophages to transiently limit enteric synucleinopathy in male mice
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本研究针对帕金森病肠道突触核蛋白病变的细胞机制难题，通过肠道注射α-突触核蛋白预形成纤维体(PFFs)模型，首次揭示肠道巨噬细胞通过补体C1q依赖性吞噬途径清除神经元α-syn，早期限制病理扩散但导致胃肠功能障碍。该发现发表于《Nature Communications》，为神经免疫交互作用提供了新视角。
在帕金森病(Parkinson's Disease, PD)和路易体痴呆(Lewy Body Dementia, LBD)患者中，错误折叠的α-突触核蛋白(alpha-synuclein, aSyn)沉积不仅发生在大脑，也广泛存在于肠道神经系统(enteric nervous system, ENS)。这种肠道突触核蛋白病变(enteric synucleinopathy)被认为可能先于中枢神经系统病理出现，并通过类似朊病毒的传播方式，沿迷走神经向脑干扩散，构成"肠-脑轴"假说的关键环节。更棘手的是，ENS中aSyn聚集直接导致PD患者严重的胃肠功能紊乱，如顽固性便秘和胃排空延迟，显著降低生活质量。然而，调控肠道局部aSyn病理发展和功能缺损的细胞分子机制至今仍是黑箱。
为破解这一难题，Phillip M. Mackie等研究人员在《Nature Communications》发表最新研究，利用肠道注射aSyn预形成纤维体(pre-formed fibrils, PFFs)诱导雄性小鼠肠道突触核蛋白病变，综合运用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、免疫荧光显微术、巨噬细胞剔除和基因敲除等技术，深入探究了肠道巨噬细胞在塑造肠道突触核蛋白病变病理和功能表现中的关键作用。
研究人员采用几个关键技术方法：通过十二指肠壁注射小鼠重组aSyn PFFs建立肠道突触核蛋白病变模型；使用抗CSF1R抗体进行肠道巨噬细胞的特异性剔除；利用C1qa基因敲除(C1qa-/-)小鼠研究补体功能；通过单细胞RNA测序分析肠道免疫细胞转录组；采用全组织免疫荧光染色和共聚焦显微镜进行定量形态学分析。
PFF诱导的肠道突触核蛋白病变改变ENS神经元-巨噬细胞相互作用
研究人员向野生型小鼠胃和十二指肠壁注射aSyn PFFs，发现十二指肠肌间神经丛磷酸化Ser129 aSyn(pSer129 aSyn)阳性神经元在注射后14天首次出现，30天和60天进一步增加。30天时，PFF注射组肠道巨噬细胞与神经元接触面积显著增加，且巨噬细胞内出现明显pSer129 aSyn阳性包涵体。同时，PFF注射动物表现出胃肠传输时间延长和粪便输出减少，证实肠道功能受损。
巨噬细胞剔除加剧早期肠道aSyn病理
通过抗CSF1R抗体剔除ENS巨噬细胞后，PFF诱导的神经元pSer129 aSyn病理显著加剧，表明巨噬细胞在早期阶段具有限制aSyn病理扩展的保护作用。
单细胞转录组鉴定肌层巨噬细胞
通过scRNA-seq分析十二指肠免疫细胞，鉴定出9个转录 distinct的巨噬细胞亚群。基于标志基因表达谱(C1qa、Ctss、Ms4a7等)和免疫组化验证，确定Mp2和Mp6为肌层巨噬细胞，这些细胞高表达补体相关基因。
肠道突触核蛋白病变与肌层巨噬细胞吞噬清除机制上调相关
差异表达基因分析显示，PFF注射组巨噬细胞中与吞噬清除相关的基因(如Cd63、Ftl1、Ccl5)上调，而炎症小体相关基因(如Nlrp1b)下调。Mp6巨噬细胞(肌层巨噬细胞)在PFF组显著富集，且基因本体分析显示其富含抗原呈递、突触修剪等相关通路。
巨噬细胞补体依赖性吞噬aSyn耦合肠道病理和功能障碍
免疫荧光证实ENS巨噬细胞表达C1q蛋白，PFF注射后表达增加，且巨噬细胞内C1q/pSer129 aSyn双阳性包涵体增多。C1qa缺失导致PFF诱导的肠道神经元aSyn病理加剧，巨噬细胞内化aSyn减少，但意外改善了胃肠动力障碍，表明补体部分介导aSyn诱导的肠道功能障碍。
巨噬细胞清除aSyn能力随时间减弱
虽然60天时巨噬细胞C1q表达维持，但细胞内化aSyn包涵体和神经元C1q沉积均减少，表明巨噬细胞清除能力随病变进展而衰竭。
研究结论表明，ENS驻留巨噬细胞通过补体C1q依赖性机制吞噬清除神经元aSyn，早期限制病理扩散但同时导致胃肠功能障碍，而这一保护机制随病变进展而衰竭。该发现揭示了神经免疫相互作用在塑造肠道突触核蛋白病变中的核心作用，为理解PD胃肠道表现提供了新机制，并提出靶向巨噬细胞清除通路可能成为干预新策略。研究同时强调，评估肠道突触核蛋白病变干预效果时需兼顾病理负荷和功能恢复双重指标。
