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为探究细胞外 DNA（ecDNA）和脱氧核糖核酸酶（DNase）活性与多发性硬化症（MS）疾病活动的关系，研究人员对 51 例初诊未治疗的复发缓解型 MS 患者和 16 例健康对照者的血浆和脑脊液进行检测。结果发现 MS 患者血浆 ecDNA 升高、DNase 活性降低，且与炎症及疾病严重程度相关，该研究为 MS 发病机制提供新见解。
在医学领域，多发性硬化症（Multiple Sclerosis，MS）就像一个神秘又危险的 “敌人”，它是中枢神经系统的自身免疫疾病，全球约有 280 万人受其困扰，是青壮年非创伤性残疾的主要原因。MS 的发病机制十分复杂，涉及神经炎症和神经退行性变过程的相互作用，可在临床前期就开始运作，导致患者的临床表现和疾病进展差异很大。神经炎症在 MS 的病理生理过程中起着关键驱动作用，其中中性粒细胞通过释放细胞因子、活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）和中性粒细胞胞外陷阱（Neutrophil Extracellular Traps，NETs）等参与炎症反应。细胞外 DNA（Extracellular DNA，ecDNA）作为 NETs 的关键成分，可作为自身抗原，激活炎症信号通路，促进慢性炎症和组织损伤。正常情况下，脱氧核糖核酸酶（Deoxyribonuclease，DNase）能有效清除循环中的 ecDNA，维持免疫平衡，但在一些自身免疫疾病中，DNase 活性受损，导致 ecDNA 积累。在 MS 中，虽然中性粒细胞和 ecDNA 的作用逐渐受到关注，但 ecDNA 水平和 DNase 活性与 MS 疾病活动的关系仍不明确。
为了解开这些谜团，来自斯洛伐克科梅纽斯大学医学院第二神经内科等机构的研究人员展开了研究。他们以 51 例新诊断、未接受治疗的复发缓解型 MS 患者和 16 例年龄、性别匹配的健康对照者为研究对象，分析了血浆和脑脊液中 ecDNA、线粒体 DNA（Mitochondrial DNA，mtDNA）水平及 DNase 活性，并探究其与炎症细胞因子、氧化应激、MRI 病变负荷和扩展残疾状态量表（Expanded Disability Status Scale，EDSS）的相关性。该研究成果发表在《Molecular Neurobiology》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，采集患者和健康对照者的血液和脑脊液样本。然后，采用 LEGENDplex? Human Inflammation Panel（13-plex）技术检测细胞因子浓度；使用商业试剂盒（QIAamp DNA Mini Kit）结合荧光定量法（Qubit Fluorometer 和 Qubit dsDNA HS Assay Kit）及实时聚合酶链反应（Real-time PCR）分别对 ecDNA 和 mtDNA 进行分离、定量；通过单径向酶扩散（Single Radial Enzyme-diffusion，SRED）结合 GoodView 核酸染色法测定 DNase 活性；利用 MRI 技术对患者脑部进行扫描评估。
研究结果如下：
- 血液样本：与健康对照组相比，MS 患者血浆中 DNase 活性显著降低，ecDNA 水平显著升高，mtDNA 水平显著降低。在 MS 患者中，DNase 活性与年龄呈负相关，且与炎症细胞因子 IL-1β、IL-18 负相关；ecDNA 水平与 IL-8、MCP-1、IL-18、硫代巴比妥酸反应物质（Thiobarbituric Acid Reactive Substances，TBARS）、总抗氧化能力（Total Antioxidant Capacity，TAC）正相关，还与 EDSS 正相关；mtDNA 水平与 MCP-1、IL-8、IL-10、IL-18、TBARS 负相关，与 TAC 负相关。
- 脑脊液样本：MS 患者和健康对照组脑脊液中均未检测到 DNase 活性。MS 患者脑脊液中 ecDNA 和 mtDNA 水平与健康对照组相比无显著差异，但有炎症钆增强 MRI 病变的 MS 患者脑脊液中 mtDNA 和 ecDNA 水平显著更高，且高 MRI 病变负荷（超过 9 个 T2 MRI 病变）的患者脑脊液中 mtDNA 水平更高。
研究结论和讨论部分指出，MS 患者血浆中 ecDNA 水平升高、DNase 活性降低，且与炎症细胞因子、氧化应激和疾病严重程度相关，这表明 ecDNA 可能在 MS 相关炎症和疾病进展中发挥重要作用，受损的 DNase 功能可能导致 ecDNA 持续积累，维持炎症反应。脑脊液中 mtDNA 水平与炎症钆增强 MRI 病变和病变负荷相关，提示其与疾病活动的潜在联系。然而，目前尚不清楚升高的 ecDNA 是主动促进神经炎症，还是仅仅反映了持续的免疫激活，且研究存在一些局限性，如未涵盖其他形式的循环 mtDNA、未分析 DNA 序列和片段长度模式、未评估疾病修饰治疗后循环核酸和 DNase 活性的变化等。
总的来说，该研究为理解 MS 的发病机制提供了新的视角，揭示了血浆 ecDNA 和脑脊液 mtDNA 与疾病活动的潜在关联，为未来开发针对 MS 的诊断和治疗方法提供了重要依据，后续研究可进一步探索循环核酸和 DNase 活性在 MS 中的作用机制，尤其是在疾病修饰治疗背景下的变化。
