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MS患者脂代谢紊乱及微胶质脂滴累积是核心病理特征，基因组关联研究（GWAS）与GEO数据库分析显示脂代谢异常与MS显著相关。APS通过激活微胶质自噬流、增强脂噬功能，有效清除异常累积的脂滴，抑制促炎因子分泌，减轻神经炎症并改善EAE小鼠症状。
王晓涵|肖曦|陈玉欣|卢奇进|马金云|王圆华|丁桂清|程晓东
上海中医药大学岳阳中西医结合医院临床免疫学研究所，上海200437，中国
摘要
多发性硬化症（MS）是一种由免疫介导的中枢神经系统炎症性脱髓鞘疾病。新兴证据表明，脂质代谢紊乱与MS之间存在密切关联，其中由异常脂滴积累驱动的小胶质细胞神经炎症是核心病理机制。在本研究中，我们首先进行了基于GEO数据库的差异基因富集分析以及基于GWAS的孟德尔随机化分析，证实脂质代谢紊乱是MS的关键病理特征，而脂滴在其中起核心作用。基于这些发现以及我们之前关于APS（黄芪多糖）在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠中缓解神经炎症和神经功能缺陷的有效性的研究，我们试图阐明APS在调节EAE小鼠和LPS刺激的BV2小胶质细胞模型中小胶质细胞脂滴代谢和神经炎症中的作用及机制。结果显示，EAE小鼠脑组织和LPS刺激的BV2小胶质细胞模型中自噬通量受损、脂滴积累增加以及促炎细胞因子分泌升高。重要的是，APS干预逆转了这些病理变化。APS激活了小胶质细胞的自噬通量，增强了脂质吞噬功能，清除了积累的脂滴，从而抑制了促炎因子的分泌，从而缓解了神经炎症。总之，APS通过增强小胶质细胞的脂质吞噬作用部分缓解了MS的神经炎症，这有助于清除脂滴的积累。这一发现为开发针对脂质吞噬的神经保护药物提供了新的治疗策略和理论基础。
引言
多发性硬化症（MS）是一种以中枢神经系统（CNS）慢性炎症、脱髓鞘和神经退化为特征的自身免疫性疾病。临床上，MS表现为多个病灶的发展，导致不可逆的神经功能缺陷，严重影响患者的身体功能和生活质量。尽管MS的确切病因和发病机制尚未完全阐明，但已知在遗传易感个体中，多种环境因素的相互作用会触发针对髓鞘的异常自身免疫反应，这是其关键的病理机制（Filippi等人，2018年）。虽然现有疗法可以暂时抑制自身免疫活性并改善早期至中期MS患者的临床结局，但它们仍无法修复现有的神经损伤（Tintore等人，2019年）。因此，迫切需要更安全、更有效的治疗策略来实现这种复杂疾病的神经保护和修复。
大脑具有独特的脂质组成，主要包括磷脂、胆固醇、鞘脂和其他成分，这些成分对维持结构完整性、功能活性、神经保护和代谢过程至关重要（Yoon等人，2022年）。近年来，脂质代谢紊乱在MS发病机制中的作用受到了越来越多的关注。早期临床研究发现，MS患者的血清和脑脊液（CSF）中存在显著的脂质谱异常（“脂质与多发性硬化症”，1990年），特定脂质水平的改变与病灶活动和神经功能障碍的严重程度密切相关（Broos等人，2023年；Zhang等人，2019年）。这种代谢紊乱通常涉及病理性的脂质积累和脂滴（LDs）的形成。作为主要的细胞质细胞器，脂滴现在被认为是MS病理的重要贡献者。MS患者的小胶质细胞中含有丰富的可识别髓鞘片段和脂滴——这一特征在所有病灶中普遍存在（Lee等人，1990年；Marschallinger等人，2020年）。成分分析显示，小胶质细胞中的脂滴主要由磷脂组成，其次是甘油脂和胆固醇酯（Marschallinger等人，2020年），这使它们成为神经炎症的结构标志（Bozza和Viola，2010年）。
脂滴的清除主要通过两条途径实现：脂解和脂质吞噬。后者是一种选择性的自噬过程，其中自噬体包裹脂滴，随后与溶酶体融合，由溶酶体酸脂酶和其他水解酶进行降解。大量证据表明，自噬功能障碍与多种神经系统疾病中的病理性脂滴积累有关，包括糖尿病相关的认知障碍（Li等人，无日期）、中风（Pan等人，2024年）、Troyer综合征（Chung等人，2023年）和阿尔茨海默病（Haney等人，2024年；Xu等人，2021年）。然而，关于MS及其经典动物模型——实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）中的脂质吞噬的研究仍然有限。因此，阐明调节MS/EAE中小胶质细胞脂滴积累的自噬调节策略以及识别潜在的治疗剂具有重要的科学和临床意义。
黄芪多糖（APS）是传统中药黄芪的主要活性成分，现代药理学研究证实了其多种生物活性，包括抗炎、免疫调节和神经保护作用，显示出在神经系统疾病中改善神经功能的潜在治疗价值（Ye等人，2021年）。我们之前的研究表明，APS能有效缓解EAE小鼠的神经功能缺陷并减轻神经炎症（Ma等人，2024年；Zhao等人，2024年）。值得注意的是，我们发现APS在该模型中促进小胶质细胞从促炎M1表型向抗炎M2表型的极化（Liu等人，2021年）。这些发现直接表明APS在调节小胶质细胞炎症中的作用，也是本研究利用EAE小鼠模型深入探讨APS调节小胶质细胞介导的神经炎症机制的关键依据。
本研究阐明了小胶质细胞脂滴积累在MS/EAE发病机制中的病理意义，并评估了APS对此过程的调节能力。关键发现表明，MS患者存在脂质代谢紊乱，异常脂滴的形成是重要的病理特征。APS可以显著增强小胶质细胞的自噬通量，从而减少脂滴积累，减轻神经炎症，并改善EAE的进展。这些结果不仅为APS在MS治疗中的应用提供了新的机制见解，还提出了以小胶质细胞脂滴为靶点的治疗策略，为MS治疗提供了新的可能性。
数据收集
用于MR分析的数据来源于公开的GWAS。MS的汇总统计信息来自国际多发性硬化症遗传学联盟，该联盟进行了包含225,803名欧洲人的GWAS（病例数Ncase = 47,429，对照组Ncontrol = 68,374）（国际多发性硬化症遗传学联盟，2019年）。338种CFS代谢物的汇总统计信息来自GWAS目录（访问编号：GCST90025999至GCST90026335）（Panyard等人，2021年）。
MS患者表现出显著的脂质代谢紊乱和异常脂滴积累可能是关键的病理特征
我们从GEO数据库中检索了GSE135511微阵列数据集（Magliozzi等人，2019年）。主成分分析显示CGM、GML和NAGM组之间存在显著分离，为后续的差异表达分析提供了支持（图S2 A）。使用R语言中的Limma包，我们识别了与脂质代谢相关的差异表达基因（DEGs）。比较分析发现，在GML组中有193个DEGs（91个上调，102个下调）与CGM组相比
讨论
本研究首先将GEO数据库的差异基因表达分析与GWAS数据的MR分析相结合，发现MS患者存在显著的脂质代谢紊乱。异常脂滴积累被确定为潜在的关键病理特征。随后，我们进行了一系列体外和体内实验，以研究APS在EAE模型中的神经保护机制。我们的结果表明，小胶质细胞脂滴积累是核心
作者贡献
王晓涵设计了研究，进行了实验并准备了手稿的初稿。肖曦、陈玉欣和卢奇进完成了一部分实验并协助数据分析。马金云、丁桂清和王圆华提供了关键修订并编辑了手稿。程晓东监督了研究并修订了手稿。所有作者都阅读并批准了最终手稿。
CRediT作者贡献声明
王晓涵：撰写——原始草稿，研究，概念化。肖曦：研究，数据管理。陈玉欣：研究，数据管理。卢奇进：研究，数据管理。马金云：撰写——审阅与编辑。王圆华：撰写——审阅与编辑。丁桂清：撰写——审阅与编辑。程晓东：监督。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文报道工作的财务利益或个人关系。
致谢
不适用。
资助信息
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号81973543）和上海市自然科学基金（项目编号24ZR1467200）的支持。
数据可用性
本研究的数据可向相应作者提出合理请求后获取。
伦理批准和参与同意
本研究中的所有实验均遵循岳阳中西医结合医院的伦理规定（伦理编号：YYLAC-2023-191）。
