想象一下,你的身体护卫队突然认不出自己人,开始攻击大脑和脊髓里最关键的绝缘层——髓鞘(myelin)。这不是科幻故事,而是全球超过 280 万人每天正在经历的现实:多发性硬化(Multiple Sclerosis,MS)。[1]
MS 曾被简单描述为”免疫细胞攻击髓鞘”,但 21 世纪的研究彻底颠覆了这个过于简洁的画面。这是一场持续几十年的复杂战争,涉及外周免疫系统的叛乱、血脑屏障的失守、中枢神经系统内部的慢性炎症,以及大脑自我修复能力的逐渐耗竭。[2] 理解 MS,就是理解免疫系统与神经系统之间那场至今仍未终结的战争。
📋 本文目录
什么是多发性硬化?
多发性硬化是一种慢性中枢神经系统(CNS)疾病,以免疫介导的炎症、髓鞘脱失(demyelination)和轴突损伤为主要特征。[1] 名字里的”多发性”和”硬化”指的是疾病在大脑和脊髓多处形成硬化瘢痕(即病灶,lesion)。
髓鞘可以理解为神经元轴突外面的绝缘层,就像电线外的绝缘橡胶。它由少突胶质细胞(oligodendrocytes)产生,负责保护轴突、加快电信号传导速度。一旦髓鞘受损,神经信号就会减慢、扭曲甚至中断,导致患者出现感觉异常、肢体无力、视力问题、平衡障碍等多种症状。[1]
- 复发缓解型(RRMS):最常见,约占 85%,反复出现症状发作(复发)后部分缓解
- 继发进展型(SPMS):由 RRMS 演变而来,逐渐出现持续恶化
- 原发进展型(PPMS):从发病起就持续缓慢进展,无明显复发
- 进展复发型(PRMS):进展基础上叠加急性复发,较少见
MS 多在 20-40 岁发病,女性发病率约为男性的 2-3 倍。目前病因尚未完全阐明,被认为是遗传易感性与环境因素(包括病毒感染、维生素 D 缺乏等)共同触发的自身免疫反应。[3]
髓鞘为什么会遭到攻击?
MS 的免疫攻击并非一夜之间发生。研究显示,这是一个多步骤的级联过程:外周免疫系统首先被激活,随后自身反应性淋巴细胞突破血脑屏障(BBB),进入中枢神经系统后识别并攻击髓鞘抗原。[3]
- 外周激活:T 细胞和 B 细胞在外周淋巴器官中被激活,产生针对髓鞘成分的自身反应性
- 越过屏障:血脑屏障通透性改变,激活的免疫细胞穿越进入中枢神经系统
- 中枢识别:自身反应性淋巴细胞在 CNS 内识别髓鞘抗原(如髓鞘碱性蛋白 MBP)
- 炎症爆发:级联炎症反应释放多种细胞因子,招募更多免疫细胞,形成病灶
这场免疫叛乱的核心问题是自身耐受的失败。正常情况下,免疫系统会学会不攻击自体组织,但在 MS 患者中,这一机制出现了漏洞——自身反应性 T 细胞和 B 细胞逃脱了正常的免疫检查,开始将髓鞘视为敌人。[13]
值得注意的是,这并非纯粹的”外来入侵”故事:中枢神经系统内部的常驻免疫细胞——小胶质细胞(microglia)——同样是关键参与者,它们在炎症的维持和演化中扮演着双重角色。[8]
B 细胞:被低估的幕后推手
长期以来,MS 研究的聚光灯主要打在 T 细胞身上。但过去十年的证据正在重写这个故事:B 细胞不仅是配角,很可能是疾病进展的关键推动者。[10]
- 抗体生产:产生针对髓鞘蛋白的自身抗体,直接参与髓鞘破坏
- 抗原呈递:向 T 细胞呈递髓鞘抗原,放大免疫反应
- 细胞因子分泌:分泌促炎细胞因子(如 TNF-α、IL-6),维持炎症状态
- 异位淋巴结构:在软脑膜形成”异位生发中心”,成为中枢炎症的持续引擎
最直接的分子证据来自一项重要队列研究:在活动性 MS 患者脑脊液和血液中,研究者发现了具有致病性转录特征的克隆扩增 B 细胞群——这些细胞不只是”路过”,而是经过选择性扩增、高度活化,且具有明显的致病基因表达模式。[12]
这一认识深刻改变了 MS 的治疗策略。以抗 CD20 单抗为代表的 B 细胞耗竭疗法(如奥卡他珠单抗、利妥昔单抗)在临床试验中显示出显著疗效,不仅减少了复发,还能减缓进展型 MS 的恶化。[11]
抗 CD20 药物通过清除外周 B 细胞,打断了 B 细胞参与的抗原呈递循环和细胞因子风暴,从而切断了一条关键的炎症放大回路。有趣的是,CNS 内的 B 细胞(受血脑屏障保护)未必被完全清除,这提示药物的疗效可能不仅来自直接杀伤,还涉及外周-中枢免疫通讯的阻断。[11]
脱髓鞘之后:从信号失真到神经退行
脱髓鞘本身已经很麻烦——信号传导变慢,症状出现。但真正令研究者警惕的,是脱髓鞘之后紧接着发生的事:轴突开始退化。[5]
髓鞘不只是绝缘层,它还向轴突提供营养支持。一旦失去髓鞘保护,轴突就陷入持续的”能量危机”:线粒体功能障碍、氧化应激增加、离子通道功能异常,最终导致轴突内部结构崩溃,轴突本身开始断裂。[5]
- 髓鞘缺失 → 轴突失去营养支持与代谢保护
- Na⁺/Ca²⁺ 通道功能紊乱 → 细胞内 Ca²⁺ 超载
- 线粒体功能障碍 → ATP 产生减少,氧化应激升高
- 持续炎症环境 → 轴突直接受到免疫介质攻击
- 轴突退化、断裂 → 不可逆神经损伤,功能永久丧失
这意味着 MS 并非只是”反复的炎症发作”那么简单。每一次脱髓鞘事件,即使最终出现一定程度的缓解,也可能留下一些不可逆的轴突损伤。随着时间推移,这些损伤积累,最终表现为功能的持续下降。[5]
少突胶质细胞前体细胞(Oligodendrocyte Precursor Cells,OPC)也不仅仅是被动受害者。近年研究发现,OPC 与炎症网络存在复杂的双向互作:它们可以感知炎症信号,其功能状态也可能反过来影响病灶微环境的演化。[9]
小胶质细胞:保护者变破坏者
小胶质细胞是大脑的常驻”巡逻警察”,正常情况下负责清除细胞碎片、监视病原体、维护神经元健康。但在 MS 中,这支保护力量可能会走向对立面。[8]
研究显示,在 MS 早期,小胶质细胞确实发挥保护功能——清除髓鞘碎片、为 OPC 修复创造条件。然而随着疾病进入慢性阶段,部分小胶质细胞转变为持续激活的促炎表型,开始分泌大量毒性分子(活性氧、促炎细胞因子),成为维持”慢性活动性病灶”的重要推手。[8]
这是一类特殊的 MS 病灶:病灶核心已经”冷却”,但边缘仍有持续活化的小胶质细胞不断蚕食周围组织。MRI 上可用铁敏感序列(SWI)识别其”矿化边缘”特征。这类病灶与 MS 的进展速度密切相关,是近年研究的重点靶标。[8]
正是小胶质细胞的这种”双面性”,让急性炎症成功拖成了慢性损伤。炎症并不只是”点燃导火索”然后撤退,而是在中枢神经系统内建立了一套自我维持的慢性炎症循环。[7]
身体的自救机制:再髓鞘化为什么越来越难?
好消息是:大脑并非完全束手无策。在 MS 早期,受损的髓鞘实际上可以被修复——这个过程叫做再髓鞘化(remyelination)。[14]
再髓鞘化的主角是 OPC(少突胶质细胞前体细胞)。健康的 OPC 会被病灶信号招募,迁移至脱髓鞘区域,分化为成熟少突胶质细胞,重新包裹受损轴突。临床上,这个过程与复发后的缓解期恢复密切相关。[14]
- OPC 招募:病灶区域释放信号(SDF-1、PDGF 等),招募远处的 OPC 迁移而来
- OPC 分化:OPC 停止迁移,开始分化为成熟少突胶质细胞——这是最容易被阻断的步骤
- 髓鞘重建:成熟少突胶质细胞伸出突起,缠绕轴突并合成新的髓鞘膜
但坏消息是:随着年龄增长和疾病进展,再髓鞘化能力会显著下降。[6] 原因是多方面的:
- OPC 储备耗竭:随着反复受损,可用的 OPC 数量减少
- 微环境的恶化:慢性炎症、瘢痕组织(反应性星形胶质细胞)、髓鞘碎片积累,共同构成 OPC 分化的”障碍赛道”[7]
- OPC 老化:老化的 OPC 对促分化信号的响应能力下降,再髓鞘化效率显著降低[16]
一项综述研究发现,衰老对 OPC 的影响是双重的:一方面,老化 OPC 的迁移和分化能力下降;另一方面,老化的病灶微环境积累了更多抑制性信号(如 Semaphorin、LINGO-1 等)。这解释了为什么进展型 MS 患者的修复能力远不如早期患者,也是为什么年龄是预测 MS 残疾进展的重要因素。[16]
隐匿的进展:不复发也在恶化
MS 领域一个令人不安的新认识是:即使没有明显的复发,疾病也可能在悄悄进展。
这个概念被称为 PIRA(Progression Independent of Relapse Activity,与复发无关的进展)。PIRA 代表了一种独立于急性炎症发作的神经退行轨道——患者没有新发症状,MRI 可能没有新的强化病灶,但功能评估分数却在缓慢下降,脑体积也在持续缩小。[4]
PIRA 框架的提出意味着:仅仅控制复发(通过疾病修正治疗),并不等同于阻止了疾病进展。即使复发频率被大幅压制,患者仍可能因为隐匿的神经退行而持续恶化。这要求临床医生使用更敏感的工具(脑萎缩测量、血液生物标志物等)来全面评估疾病状态。[4]
更新的理论框架认为,MS 的进展并非”复发型→进展型”的简单两段切换,而是炎症、脱髓鞘、修复失败和轴突退行等机制在不同阶段以不同权重叠加的连续体。[2] 正是这一认识,推动了进展型 MS 治疗靶点的重新定位。
MRI 的视角:用影像读懂大脑萎缩
如果说临床症状是 MS 留在行为层面的印记,那么 MRI 就是它留在大脑结构上的指纹。[18]
脑萎缩(brain atrophy)是 MS 神经退行的重要影像学标志。研究显示,MS 患者的脑体积丢失速率高于正常衰老,且与长期残疾程度密切相关。脑萎缩不只反映白质病灶的破坏,还涵盖了灰质(大脑皮层、丘脑等)的神经元丢失——而灰质萎缩往往比白质病灶更能预测认知功能下降和日常能力损害。[18]
一项纳入多项传统 MRI 研究的系统综述显示,脑萎缩指标、T2 病灶体积、脊髓萎缩程度是预测 MS 长期功能结局的重要影像标志物,但不同研究间存在显著异质性,说明单一影像指标难以全面捕捉 MS 的复杂进程。[19]
2024 年,一项利用深度学习分析脑 MRI 的研究引入了”脑预测病程差(Brain-Predicted Disease Duration Gap)”的概念——通过对比 AI 从 MRI 预测的”看起来像病了多久”与患者实际病程,来定量区分 MS 特异性神经退行与正常衰老的贡献。[21] 这类工具的出现,为精细化疾病监测提供了全新可能。
进展型 MS 的评估挑战尤为突出:临床症状变化缓慢,现有量表的敏感性有限,而影像和血液生物标志物(如血清神经丝轻链蛋白 NfL)的整合使用,正在成为新的监测框架。[20]
治疗前沿:从压制炎症到修复髓鞘
MS 的治疗在过去三十年经历了巨大飞跃。疾病修正治疗(DMT)——从干扰素 β 到那他珠单抗,再到抗 CD20 药物——已经能够显著降低复发频率并延缓早期残疾进展。[1]
但现有 DMT 主要针对炎症,对已发生的神经退行几乎无能为力。这催生了一个全新的治疗方向:促再髓鞘化疗法(pro-remyelination therapy)。[15]
- 解除抑制信号:阻断 LINGO-1、Semaphorin 3A 等 OPC 分化抑制因子——抗 LINGO-1 抗体已进入临床试验
- 激活促分化通路:Muscarinic 受体拮抗剂(如克仑素)、甲状腺激素通路激活等
- 改善病灶微环境:清除抑制性髓鞘碎片、减少慢性炎症,为 OPC 创造更有利的修复环境
- 干细胞与免疫重建:造血干细胞移植在特定患者中显示出重置免疫系统的潜力[11]
更前沿的方向是个体化精准治疗:根据患者的 OPC 状态、病灶微环境特征、免疫细胞亚群组成,量身定制修复策略。[17] 这一方向仍处于早期阶段,但代表了 MS 治疗从”压制炎症”到”修复损伤”的范式转变。
研究表明,炎症本身是 OPC 分化的主要阻碍之一。如果不先控制炎症,促再髓鞘化疗法的效果会大打折扣——招募来的 OPC 会在到达病灶后因炎症环境而无法正常分化。这意味着未来的治疗可能需要”组合拳”:先通过 DMT 压制炎症,再通过促再髓鞘化药物激活修复。[7]
📌 要点回顾
多发性硬化不是单一的”免疫攻击”,而是一场持续数十年的复杂战争:
- 🧠 MS 的核心是自身免疫系统对髓鞘的攻击,但这场攻击涉及 T 细胞、B 细胞(克隆扩增、抗原呈递、异位淋巴结构)和中枢内小胶质细胞的协同作用。[3][10][12]
- 🔥 脱髓鞘只是开始——失去髓鞘保护的轴突面临能量危机和炎症双重打击,最终走向不可逆的神经退行。[5]
- 🔄 大脑具备自我修复的再髓鞘化能力,但随着年龄增长和慢性炎症,OPC 的修复能力会逐渐耗竭。[6][16]
- 👁️ PIRA(与复发无关的进展)的发现提示:即使没有明显复发,MS 仍可能持续推进神经退行——仅用复发次数来评估疾病控制是不够的。[4]
- 📡 脑萎缩是比病灶数量更能反映长期损伤的影像终点;深度学习 MRI 工具正在为精细化疾病监测开辟新路。[18][21]
- 💊 MS 治疗正从”压制炎症”向”修复髓鞘”演进,促再髓鞘化疗法和干细胞免疫重建是最具前景的新方向。[14][17]
参考文献
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