التصلب المتعدد (MS) هو حالة التهابية مزمنة تتميز بإزالة الميالين ، وتصيب ما يقرب من 2.5 مليون شخص على مستوى العالم. يظهر غالبية الأشخاص الذين تم تشخيص إصابتهم بمرض التصلب العصبي المتعدد مسار مرض الانتكاسي (RR). خلال مرحلة الانتكاس، يؤدي الالتهاب الحاد إلى فقدان لا مفر منه من المايلين والمحاور. على العكس من ذلك ، أثناء المغفرة ، يمكن إصلاح آفات إزالة الميالين عن طريق إعادة تكوين الميالين ، مما يوفر دعما غذائيا للمحاور ومنع فقدان المحاور العصبيالتدريجي 1. يحدث فشل إعادة تكوين الميالين في المراحل المزمنة من مرض التصلب العصبي المتعدد ويؤدي إلى التنكس المحوريالتدريجي 2.
ترتبط عملية إعادة تكوين الميالين ارتباطا حاسما بالخلايا السليفة قليلة التغصن (OPCs) ، والتي تتضمن تكاثر وهجرة OPCs للتمايز إلى الخلايا قليلة التغصن الناضجة (OLs) ، وهي الخلايا المكونة للمايلين في الجهاز العصبي المركزي (CNS)3. في مراحل المرض الأولية ، يتم الحفاظ على عدد OLs الجديدة الناتجة عن OPCs حول الآفات مزيلة الميالين نسبيا ويمكن أن تعزز بنجاح إعادة الميالين4. ومع ذلك ، خلال مراحل التصلب العصبي المتعدد المتقدمة ، يؤدي عدم كفاية الهجرة والتمايز ل OPCs إلى انخفاض في OLs الجديدة وضعف إعادة تكوين الميالين5 ، مما يؤدي إلى تنكس الأعصاب وتراكم الإعاقة.
تم اقتراح فرضيتين لشرح التنكس العصبي في مرض التصلب العصبي المتعدد. تشير الفرضية الخارجية إلى أن الاستجابة المناعية التي تبدأها الخلايا التائية المنشطة تسبب إزالة الميالين وكذلك التنكس العصبي6. ومع ذلك ، يشير النموذج الجوهري إلى أن التشوهات الجوهرية في OPCs7 و OLs8 والخلايا الأخرى في الجهاز العصبي المركزي قد تساهم في التنكس العصبي. كان النموذج الجوهري يعتبر سابقا قابلا للتطبيق فقط في المراحل الأكثر تقدما من مرض التصلب العصبي المتعدد ، مثل التصلب العصبي المتعدد التقدمي الأولي أو الثانوي (PPMS و SPMS). ومع ذلك ، فقد لوحظ مؤخرا تنكس عصبي مستقل عن الالتهاب أو الانتكاس في RRMS9،10 ، مما يشير إلى أن التشوهات الخلوية الجوهرية قد تكون متورطة في جميع مراحل المرض ، بما في ذلك RRMS.
علاوة على ذلك ، يلعب داء الحديد ، وهو مسار موت خلوي مميز مرتبط باضطرابات التمثيل الغذائي للدهون بوساطة الحديد ، دورا محوريا في التنكس العصبي. يتضمن هذا المسار عدم توازن حالات الأكسدة والاختزال داخل الخلايا مدفوعة بالحديد الزائد ، مما يؤدي إلى تراكم بيروكسيد الدهون وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا المؤكسدة11. غالبا ما تنشأ الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون ومرض هنتنغتون من التلف التأكسدي للخلايا العصبية ، والذي غالبا ما يحدث بسبب تركيزات الحديد العالية بشكل غير عادي داخل الآفات. في مرض التصلب العصبي المتعدد ، زيادة التعرض للضرر التأكسدي ، جنبا إلى جنب مع الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا بسبب ارتفاع محتوى الدهون واستهلاك الأكسجين لخلايا الجهاز العصبي المركزي ، يعزز بيروكسيد الدهون ، وهو عامل حاسم في داء الحديد. OLs حساسة لبيروكسيد الدهون ، وهي سمة أساسية لداء الحديد12. يسلط ترسب الحديد بالقرب من الآفات الالتهابية في العمود الفقري13 وتعرض OLs لبيروكسيد الدهون14 والجذور الحرة15 الضوء على قابلية مرض التصلب العصبي المتعدد للإصابة بالتهاب الحديد.
نقص الأكسجة هو عامل حاسم آخر في التسبب في مرض التصلب العصبي المتعدد الذي يساهم في فقدان الخلايا قليلة التغصن. تشير الأدلة على الضرر الشبيه بنقص الأكسجة وتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية وأكسيد النيتروجين (NO) في آفات التصلب العصبي المتعدد الحادة إلى أن مثل هذه الضغوطات قد تعجل بخلل في الميتوكوندريا ونقص الطاقة اللاحق16. لا يؤثر هذا الإجهاد الأيضي على OLs فحسب ، بل يضعف أيضا المحاور المجاورة من خلال نقل الطاقة المتعطل17 ، حيث تنقل القنوات النخاعية الطاقة بين غمد المايلين والمساحات المحيطة بالمحور.
من الصعب للغاية الوصول إلى OPCs البشرية الأولية و OLs في الجهاز العصبي المركزي في مرضى التصلب العصبي المتعدد. ومن ثم ، ظهرت الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs) OPCs البشرية المشتقة من OPs و OLs كأدوات واعدة لدراسة الاضطرابات الجوهرية لمرض التصلب العصبي المتعدد. في ضوء الأدوار الحاسمة لالتهاب الحديد ونقص الأكسجة في التسبب في مرض التصلب العصبي المتعدد وتأثيرهما على سلالة الخلايا قليلة التغصن ، استخدمت هذه الدراسة تحليل شبكة التعبير المشترك الجيني المرجح (WGCNA) لاستخراج معلومات الوحدة18 ولتوضيح أنماط التعبير الجيني المرتبطة بهذه الظواهر في مرض التصلب العصبي المتعدد. من خلال فحص معاملات الارتباط بين الجينات ، يمكننا تحديد نفس شبكات أو وحدات التعبير المشترك أو ما شابهها ، مما يلقي الضوء على المؤشرات الحيوية الجديدة أو الأهداف العلاجية المحتملة للتصلب المتعدد. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال التركيز على عوامل النسخ (TFs) التي تنظم الجينات الحرجة ، توفر هذه الدراسة أساسا لمزيد من الاستكشاف للآليات واستراتيجيات التدخل المحتملة لمرض التصلب العصبي المتعدد.