《Scientific Reports》：Analysis of immune-related alterations in blood and spinal cord of canine degenerative myelopathy, a spontaneous model of amyotrophic lateral sclerosis
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本研究针对犬退行性脊髓病（DM）作为肌萎缩侧索硬化（ALS）自发模型，其脊髓神经炎症与系统性免疫间的相互作用尚不清楚的问题，通过分析DM犬外周血与脊髓组织，发现外周免疫激活与脊髓神经炎症相关联，但外周巨噬细胞脊髓浸润有限。该结果揭示了DM中系统免疫对神经炎症的贡献，为理解ALS病理机制提供了新视角。
在神经退行性疾病的研究版图中，肌萎缩侧索硬化（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）以其进行性运动神经元丢失导致瘫痪和死亡的残酷进程，始终是医学界亟待攻克的堡垒。然而，直接研究人类ALS患者的中枢神经系统面临重重伦理与技术限制，因此，寻找理想的自发性动物模型成为洞悉疾病机制的关键。犬退行性脊髓病（Canine Degenerative Myelopathy, DM）作为一种成年发病的神经退行性疾病，因其临床症状与病理特征与人类ALS高度相似，被视为珍贵的自发模型。神经炎症是ALS和DM中共同存在的病理特征，已有证据表明在ALS中存在中枢神经系统与全身免疫系统之间的“对话”。但在DM中，这种“对话”的具体情形如何？系统性免疫的激活是否以及如何参与驱动脊髓内的炎症风暴，进而加剧神经退行？这构成了本研究试图解答的核心谜题。
为了揭开DM中系统免疫与中枢炎症互作的面纱，研究团队设计了一项严谨的对照研究。他们采集了DM犬、作为疾病对照的椎间盘突出（Intervertebral Disk Herniation）犬以及健康对照犬的外周血和脊髓组织样本。研究主要运用了实时逆转录聚合酶链反应（real-time RT-PCR）进行基因转录水平分析，以及免疫荧光和免疫组织化学技术进行蛋白定位与表达水平检测。
研究结果
1. 外周血中的免疫相关基因表达变化
通过对比DM犬与椎间盘突出对照犬，研究人员发现DM犬外周血中白介素-1β（interleukin-1β, IL-1β）和NOD样受体蛋白3（nod-like receptor protein 3, NLRP3）的mRNA表达显著升高。与健康对照相比，DM犬外周血中抗炎因子IL-10和炎症小体执行蛋白caspase-1表达升高，而促炎因子肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）的表达反而降低。此外，C–C motif趋化因子受体2（C–C motif chemokine receptor 2, CCR2）的表达与疾病病程呈现中度负相关。这些数据清晰地表明，在DM患病期间，外周免疫系统处于一种特定的激活状态，涉及炎症小体通路和趋化因子信号。
2. 脊髓中外周巨噬细胞浸润有限
为了探究激活的外周免疫细胞是否进入中枢，研究利用免疫荧光对脊髓组织进行染色。结果显示，仅能发现极少量的跨膜蛋白119阴性（transmembrane protein 119?, TMEM119?）而甘露糖受体C型1阳性（mannose receptor C-type 1+, MRC1+）的细胞。TMEM119是小胶质细胞（中枢神经系统常驻巨噬细胞）的特异性标记物，其阴性而MRC1（与某些巨噬细胞亚型相关）阳性的细胞表型，提示这些细胞可能来源于外周。但其数量稀少，表明从外周血来源的巨噬细胞向DM患病脊髓的浸润非常有限。
3. 脊髓组织的转录与蛋白水平分析
研究人员根据病理程度将DM脊髓组织分为不同退化等级进行分析。转录分析显示，在中度至重度退化的脊髓组织中，激活的星形胶质细胞标记物（serping1和S100钙结合蛋白A10, S100A10）以及C–C motif趋化因子配体2（C–C motif chemokine ligand 2, CCL2）的表达增加。进一步的免疫组织化学分析证实，在受累的脊髓中，CCL2蛋白的表达确实升高。星形胶质细胞是中枢神经炎症的主要参与者，而CCL2是强大的单核/巨噬细胞趋化因子。这些发现提示，随着DM疾病进展，脊髓内源性的神经炎症（尤其星形胶质细胞活化）加剧，并可能通过产生CCL2等因子试图募集免疫细胞。
结论与讨论
本研究通过整合外周与中枢的分析，描绘了DM中免疫互作的图景：在疾病过程中，外周免疫系统被激活，表现为特定炎症因子和通路（如IL-1β/NLRP3）的上调；同时，脊髓内发生显著的神经炎症反应，包括星形胶质细胞活化和趋化因子CCL2表达增加。然而，关键发现在于，尽管存在系统免疫激活和中枢炎症信号，外周血来源的巨噬细胞向脊髓实质的浸润却微乎其微。这引出了一个重要推论：在DM（可能类比于某些ALS亚型）中，系统性免疫激活确实有助于塑造或加剧脊髓内的神经炎症环境，但这种贡献可能更多是通过释放可溶性炎症因子（如细胞因子、趋化因子）进行“远程调控”，而非通过免疫细胞直接“侵入”中枢神经系统来实现。因此，系统性免疫在DM神经退行性变本身中可能扮演一个相对次要的、调节性的角色。
这项研究的意义是多层次的。首先，它首次在DM这一自发ALS模型中系统阐述了外周与中枢免疫的关联性，为ALS的免疫病理机制提供了来自自然发病模型的新证据。其次，它强调了在神经退行性疾病中，免疫系统的贡献方式是复杂且多元的，不仅限于细胞浸润，体液因子的系统信号同样至关重要。这为未来开发治疗策略提供了新思路：或许针对特定的系统性炎症通路（如NLRP3炎性小体）或中枢-外周交流信号（如CCL2-CCR2轴）进行干预，能够更精准地调节神经炎症，而不必完全依赖于抑制免疫细胞入脑。最后，该研究进一步巩固了DM作为研究ALS神经免疫相互作用的价值，为后续探索提供了坚实的实验基础。论文发表于《Scientific Reports》，其发现为理解神经退行性疾病的免疫维度增添了重要一块拼图。
