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2025年8月26日，索邦大学Christian S. Lobsiger在Nature communications发表：ALS/FTD-linked TBK1 deficiency in microglia induces an aged-like microglial signature and drives social recognition deficits in mice，揭示了小胶质细胞TBK1缺乏诱发类衰老表型并导致社交识别障碍。

TANK结合激酶1（TBK1）参与自噬和免疫信号通路。TBK1的显性功能丧失性突变已被证实与肌萎缩侧索硬化症（ALS）、额颞叶痴呆（FTD）以及ALS/FTD相关。然而，其致病机制尚不明确，特别是TBK1突变在不同细胞类型中的特异性致病作用。本研究发现，在小鼠运动神经元中敲除Tbk1并不会引发转录应激。相反，在小胶质细胞中敲除Tbk1则会破坏其稳态并改变其应激反应。在脊髓和大脑中，Tbk1缺失均导致小胶质细胞呈现一种促炎性、被“启动”的状态，其特征类似于衰老和神经退行性变。虽然这种缺失不会引发或加剧ALS样运动神经元损伤，但仅在小胶质细胞中敲除Tbk1就足以导致早期出现类似FTD的社交识别障碍。该表型与黑质网状部和苍白球区域的小胶质细胞局部激活及T细胞浸润密切相关。作者的研究结果揭示，TBK1相关的FTD部分起源于小胶质细胞的功能障碍。

图一 脊髓运动神经元对Tbk1缺失具有高度耐受性

尽管Tbk1缺失导致自噬受体p62在小鼠脊髓运动神经元中终生积聚，形成类似ALS患者的停滞性自噬体，但这些神经元表现出耐受性。研究发现，特异性敲除运动神经元中Tbk1的小鼠即使老化至20个月，也未出现ALS样运动障碍或神经元丢失，神经元内无应激标志物激活，周围无小胶质细胞反应。转录组分析显示基因表达高度稳定且在坐骨神经损伤后再生能力正常。这表明，尽管存在持续的自噬流障碍，脊髓运动神经元本身对Tbk1缺失具有强大抵抗力，不会引发细胞自主性的神经退行性变。

图二 体外敲除小胶质细胞Tbk1导致刺激依赖性的反应异常

在体外研究中，研究人员发现小胶质细胞中Tbk1的缺失会引发刺激依赖性的反应异常。通过在小胶质细胞中特异性敲除Tbk1（Tbk1-µG-KO）并分离培养新生小鼠的原代小胶质细胞，证实了基因敲除高效且不影响细胞产量和纯度。在基础状态下，野生型（WT）与敲除型（KO）小胶质细胞无显著差异，对抗炎因子IL-4的反应也基本正常。然而，在用LPS（激活TLR4通路）刺激后，KO小胶质细胞表现出显著的炎症反应减弱，主成分分析（PCA）清晰区分了KO与WT样本。通路分析显示整体炎症反应被抑制，促炎基因Nos2的诱导被阻断，一氧化氮（NO）产生完全缺失。尽管吞噬功能未见明显变化，但LPS刺激后的KO细胞中出现大量p62积聚，提示存在自噬缺陷。有趣的是，当使用poly I:C（激活TLR3通路）刺激时，结果截然相反。PCA同样能区分KO与WT，但通路分析显示KO小胶质细胞的炎症反应反而过度激活。综上，Tbk1缺失并不改变小胶质细胞的基础状态，但会显著影响其对炎症刺激的响应，且效应具有刺激特异性。在LPS刺激下反应减弱，而在poly I:C刺激下则反应过度，表明TBK1在调控小胶质细胞免疫反应中起着复杂而关键的平衡作用。

图三 小胶质细胞Tbk1缺失足以引发类似额颞叶痴呆的社交识别障碍

为探究仅由小胶质细胞Tbk1缺失引发的紊乱是否足以导致类似FTD的症状，研究人员对特异性敲除小胶质细胞Tbk1的小鼠进行了三箱社交测试。结果显示，年轻（4月龄）的对照组（Tbk1-µG-WT）和敲除组（Tbk1-µG-HET、Tbk1-µG-KO）小鼠均能正常区分社交与非社交刺激，在第一阶段表现出对陌生小鼠的偏好且运动能力无差异，表明没有出现FTD样社交兴趣减退。然而，在第二阶段的社交识别测试中，当引入新的陌生小鼠时，对照组小鼠表现出对新个体的明显偏好，而小胶质细胞双敲除（Tbk1-µG-KO）小鼠则完全丧失了这种对陌生社交目标的偏好（识别指数：WT 73% vs KO 53%）。单拷贝敲除（Tbk1-µG-HET）小鼠表现居中（65%）呈基因剂量依赖效应。进一步测试发现，这些小鼠在水迷宫任务中空间记忆正常，表明缺陷特异性地存在于社交记忆。综上，仅在小胶质细胞中敲除Tbk1就足以导致社交识别障碍，这是一种典型的FTD样认知缺陷，提示部分TBK1相关FTD的根源在于小胶质细胞功能异常。

图四 小胶质细胞Tbk1敲除导致黑质网状部出现局灶性小胶质细胞活化和T细胞浸润

研究人员进一步探究了小胶质细胞Tbk1缺失导致的分子表型是否具有特定的脑区定位，从而揭示其行为缺陷的细胞机制。通过对脑切片分析，发现4月龄Tbk1-µG-KO小鼠在黑质网状部（SNr）和苍白球区域出现局灶性小胶质细胞活化，其中SNr是大脑中小胶质细胞基础密度最高的区域之一。详细分析显示，SNr中的小胶质细胞数量增加、形态改变，提示部分激活，与其整体促炎性转录变化一致。值得注意的是，外周巨噬细胞并未浸润脑实质。这种活化具有高度局灶性，其他脑区（如海马）未见类似变化。同时，关键趋化因子Cxcl10（来自转录组的差异基因）的表达也特异性地在SNr和苍白球区域升高。尽管未检测到明显的吞噬活性增强、神经元丢失或突触密度变化，但在Tbk1-KO小鼠的SNr小胶质细胞胞质内发现了少量含有c-FOS或p-cJUN阳性神经元碎片的结构，提示其可能吞噬了少量受损神经元。最重要的是，由于Cxcl10具有吸引T细胞的作用，研究发现Tbk1-KO小鼠脑内（主要在SNr和苍白球区域）出现了CD8+ T细胞的特异性浸润。小胶质细胞Tbk1缺失引发的促炎性转变主要集中在黑质网状部，伴随T细胞浸润，形成了局部紊乱的免疫微环境，这可能是导致社交识别障碍的基础。

总之，本研究发现，仅在小胶质细胞中减少Tbk1就足以引发类似FTD的社交识别障碍。该表型与小胶质细胞早期向促炎、类衰老状态转变密切相关并伴有黑质网状部和苍白球区域的局灶性小胶质细胞活化及T细胞浸润。这一结果凸显了小胶质细胞在ALS/FTD疾病谱系中的关键致病作用，表明部分TBK1相关的FTD起源于小胶质细胞的功能缺陷。