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这篇综述聚焦小胶质细胞在神经退行性疾病治疗中的应用。小胶质细胞与多种疾病相关，文中介绍了其在成人发病的白质脑病（ALSP）、溶酶体贮积症（LSDs）等疾病中的治疗策略，探讨了优势与局限，为相关研究提供了重要参考。
引言
小胶质细胞是大脑中的常驻免疫细胞，在维持大脑内环境稳定、抵御有害物质方面作用关键。它们凭借众多细胞表面受体，不断用可运动的突起巡视脑实质，一旦察觉到病原体、组织损伤或神经毒性物质，便会迅速激活、聚集，吞噬并清除这些有害物质，还能分泌细胞因子和趋化因子，招募星形胶质细胞和外周免疫细胞到感染或损伤部位。危险解除后，小胶质细胞通常会恢复到静息的巡视状态。
然而，小胶质细胞功能失调或持续慢性激活，反而会造成附带损伤，促进多种神经疾病的发生发展，如成人发病的白质脑病伴轴突球状体和色素性胶质细胞（ALSP）、溶酶体贮积症（LSDs）、tau 蛋白病、颗粒蛋白前体（GRN）缺乏症以及阿尔茨海默病（AD）等。许多与神经退行性疾病风险相关的基因，仅在小胶质细胞中表达或主要在小胶质细胞中表达，这进一步证实了小胶质细胞功能改变在这些疾病中的重要作用。
鉴于此，小胶质细胞成为极具吸引力的疾病治疗靶点。目前针对小胶质细胞的疗法包括造血干细胞移植（HSCT），该方法先通过白消安等清髓策略清除大脑中的小胶质细胞，再引入外周造血前体细胞，使其在大脑中重新分化为巨噬细胞。本文将重点介绍一系列针对神经退行性疾病和小鼠模型的新型小胶质细胞替代策略，同时探讨这些策略在临床应用中可能存在的缺陷。
成人发病的白质脑病伴轴突球状体和色素性胶质细胞
ALSP 由 CSF1R 基因功能缺失突变引起，患者大脑中的小胶质细胞数量减少且长期处于激活状态，进而导致认知和运动功能下降，是小胶质细胞移植治疗的理想对象。研究发现，缺乏 Csf1r 基因内 fms 内含子调控元件增强子的小鼠（FIRE 小鼠）会出现 ALSP 的典型特征，如轴突球状体形成、神经元丢失、髓鞘异常和脑钙化。
两个研究小组分别发现，将健康供体的诱导多能干细胞（hiPSC）来源的小胶质细胞祖细胞移植到幼年小胶质细胞缺陷的 FIRE 小鼠体内，这些祖细胞能有效分化为类似小胶质细胞的细胞（iMG），并延缓 ALSP 相关疾病的进展。iMG 移植可恢复小胶质细胞的正常基因表达，如 P2ry12、Cx3cr1 和 Csf1r，减少骨桥蛋白的产生，防止轴突球状体的形成。而且，一次移植就能为 2 月龄的 FIRE 小鼠提供长达 6 个月以上的保护。
更具临床转化意义的是，其中一个研究小组利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，纠正了从 ALSP 患者体内分离的 hiPSC 中 CSF1R 基因的突变。将这些经过基因编辑的 iMG 注射到 FIRE 小鼠体内后，小鼠大脑中的小胶质细胞恢复到稳态，疾病病理也得到改善，这为 ALSP 的自体细胞治疗带来了希望。
溶酶体贮积症
移植的小胶质细胞不仅能替代功能异常的细胞，还具有向大脑其他细胞输送治疗性物质、纠正整体蛋白质缺陷的潜力。Douvaras 等人研究发现，hiPSC 来源的小胶质细胞祖细胞有望成为一次性同种异体细胞疗法，用于治疗 LSDs。他们以粘多糖贮积症为例，这类疾病是由于溶酶体酶缺乏，无法分解糖胺聚糖（GAGs），导致 GAGs 在体内积累，引发神经发育迟缓、进行性神经退行性疾病，甚至过早死亡。
研究人员通过体外共培养实验证明，具有野生型水平溶酶体酶的 hiPSC 来源小胶质细胞，能分泌功能性的 α-L - 艾杜糖醛酸酶和 β- 葡萄糖醛酸酶，这些酶可被其他缺陷细胞通过受体介导的内吞作用摄取。将野生型 hiPSC 来源的小胶质细胞祖细胞通过脑室内注射，导入两种不同的粘多糖贮积症小鼠模型体内，有效减少了 GAGs 的积累，改善了后肢抓握反射行为，且治疗效果可持续 5 - 8 个月。
粘多糖贮积症 IIIC 型（MPS IIIC）是另一种 LSDs，由溶酶体 N - 乙酰转移酶（HGSNAT）基因缺陷引起，导致硫酸乙酰肝素（HS）在大脑中积累，引发小胶质细胞异常激活、神经炎症和神经元丢失。研究表明，在 MPS IIIC 小鼠模型中，用骨髓来源的类似小胶质细胞（BMD MGLCs）替代功能失调的小胶质细胞，可改善相关神经疾病症状，如纠正行为缺陷、降低大脑中 CD68、CD63 和白细胞介素（IL）-1β 的水平，但无法降低 HS 水平、减少转化生长因子（TGF）-β1 的产生，也不能改善新物体识别测试中的记忆能力，这意味着治疗 MPS IIIC 可能需要联合其他疗法。
桑德霍夫病（SD）同样属于 LSDs，由 β - 己糖胺酶（Hex-β）缺乏引起，该酶由 Hexb 基因编码，主要在大脑小胶质细胞中表达。Hexb 基因缺陷会导致神经元中糖脂和蛋白质积累，引发神经元凋亡和快速神经退行性变。Tsourmas 等人将野生型 BMD MGLCs 细胞移植与 CSF1R 抑制联合，用于治疗 Hexb 基因敲除小鼠的 SD 相关疾病。结果显示，移植后的小鼠在转棒运动测试中的表现得到改善，凋亡相关基因的表达发生逆转，糖蛋白和脂质储存也有所改善，这表明移植的 MGLCs 能向缺陷神经元输送有活性的蛋白质。
颗粒蛋白前体额颞叶痴呆（GRN-FTD）
GRN 是一种在大脑小胶质细胞中高表达并分泌的溶酶体蛋白，可通过受体介导的内吞作用被邻近细胞摄取。GRN 单等位基因功能缺失突变会导致其表达不足，引发脂质代谢改变、痴呆和早亡。
Colella 等人提出一种新的小胶质细胞清除方案，并结合野生型 BMD MGLCs 移植来治疗 GRN 缺乏相关的神经退行性疾病。他们发现，白消安联合移植后 CSF1R 抑制剂（PLX3397）治疗，能比传统 HSCT 方法更快、更有效地促进 MGLCs 的植入。而且，野生型 MGLCs 分泌的 GRN 蛋白可被邻近的 GRN 缺陷细胞摄取，改善大脑中的脂褐素储存和脂质代谢。这不仅为 GRN-FTD 的 HSCT 细胞治疗提供了有力的概念验证数据，还可能克服传统 HSCT 脑植入率低且慢的局限性，有助于未来将 HSCT 应用于更多疾病的治疗。
阿尔茨海默病
AD 是一种神经退行性疾病，其病理特征为大脑中存在淀粉样 β（Aβ）斑块和 tau 蛋白缠结，但年龄、遗传风险因素、生活方式和神经炎症等也在疾病发生发展中起重要作用。小胶质细胞功能失调在 AD 发病过程中扮演重要角色，因此成为治疗 AD 的潜在靶点。
Mishra 等人在 2023 年进行的研究表明，将野生型骨髓来源干细胞（BMD 干细胞）单次全身移植到年轻的、经过辐照的 5xFAD 小鼠体内，可减弱小胶质细胞的激活，降低疾病相关小胶质细胞（DAM）的转录特征，减少多种促炎细胞因子的表达，如 IFN-γ、TNF-α 和 IL-6，使 IBA1 + 细胞呈现更分枝的形态，即更接近稳态的小胶质细胞状态，同时还能保护记忆功能，减少 Aβ 斑块的形成。
另一项研究发现，用循环来源的髓样细胞（CDMCs）替代小胶质细胞，可恢复 TREM2 的功能。TREM2 功能缺失突变是 AD 的遗传风险因素，会导致小胶质细胞对 Aβ 斑块的清除能力下降。研究人员先使用 PLX5622 清除小胶质细胞，再将具有正常 TREM2 功能的 CDMCs 移植到 5xFAD TREM2 缺陷小鼠体内，部分恢复了小胶质细胞的激活状态，降低了 Aβ 沉积，改善了神经元健康。不过，在 5xFAD 小鼠出现明显疾病症状后进行 CDMCs 移植，效果会大打折扣，这提示可能需要改进小胶质细胞移植策略，以治疗已有明显症状的患者。
嵌合抗原受体巨噬细胞和小胶质细胞（CAR-M）工程的进展为治疗 AD 带来了新的思路。Kim 等人通过基因工程改造骨髓来源细胞，使其携带具有抗 Aβ 单链可变片段和 FcRγ 信号域的受体。在海马切片培养实验中，CAR-Ms 能摄取寡聚和纤维状 Aβ，并有效降解各种大小的斑块。但将 CAR-Ms 注射到经白消安处理的淀粉样前体蛋白（APP/PS1）突变小鼠海马体后，多数 CAR-Ms 在注射后 14 天内死亡，虽能识别和结合 Aβ 斑块，但无法显著降低斑块负荷。于是，研究人员开发了表达巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）的增强型 CAR-Ms，提高了其在海马体中的植入率，显著降低了斑块负荷，为抗淀粉样蛋白治疗开辟了新方向。
未来方向
尽管基于小胶质细胞替代的细胞疗法为神经退行性疾病的治疗带来了希望，但仍面临诸多问题和挑战。首先，移植前的清髓预处理会增加感染风险，引发药物相关毒性。目前，无需免疫抑制就能成功植入细胞的方法尚未确定，因此探索不进行清髓处理的移植途径至关重要，比如研究能否对小胶质细胞进行基因工程改造，使其在不清除原有细胞的情况下发挥作用。此外，还需进一步研究确定理想的人类髓系支持细胞因子组合，以优化细胞植入效果。
其次，确定小胶质细胞移植的最佳疾病阶段也十分关键。现有研究大多在疾病发作前，对幼年小鼠进行预防性移植，然而人类神经退行性疾病往往在出现大量神经元丢失和神经炎症后才被诊断出来，小胶质细胞移植对已有较高 Aβ 斑块负荷、GAGs 积累、轴突球状体或 tau 蛋白病的患者是否有效，仍有待验证。
再者，目前研究主要集中在小胶质细胞移植对大脑的影响，但其对周围生物学的影响也不容忽视。已有研究发现，一些小胶质细胞靶向策略会轻微扰动血脑屏障，改变外周系统。例如，在治疗 SD 的研究中，发现供体 BMD 细胞在肝脏有明显沉积，且对肝脏产生了有益影响，这表明移植细胞可能会影响中枢神经系统（CNS）以外的区域，需要进一步深入研究。
最后，小胶质细胞可呈现多种转录状态，部分状态与疾病相关。研究发现，异种移植的 hiPSC 来源小胶质细胞在 APP 淀粉样变小鼠大脑中会呈现多种转录组状态，包括 DAM 特征。未来需要在更多神经退行性疾病模型中，揭示移植小胶质细胞在新环境中的转录和功能状态全貌，探索如何靶向引入特定亚群的小胶质细胞，以及如何使移植的小胶质细胞锁定在特定功能状态，避免其转变为有害状态，如衰老相关的小胶质细胞状态。
结论
近年来，hiPSC 来源的类似小胶质细胞的生成技术取得了显著进展，使小胶质细胞替代疗法成为极具潜力的治疗选择。该疗法最有前景的应用方向是治疗以小胶质细胞为主要病变细胞的疾病，或利用移植的小胶质细胞输送蛋白质，治疗特定蛋白缺乏的疾病。此外，通过基因工程改造小胶质细胞，使其靶向特定蛋白聚集体，如 tau 蛋白、Aβ 或 α - 突触核蛋白，也具有巨大潜力。尽管基于小胶质细胞的细胞疗法仍处于研究和开发的早期阶段，但有望为多种神经系统疾病的治疗带来新的突破。
