我们的运动是由连接大脑和脊髓的多个神经通路控制的。特别是，大脑皮层中的神经元向脊髓中的运动神经元发送命令，然后向肌肉发送命令，从而引发所需的运动。然而，这种神经信息流在肌萎缩侧索硬化症(ALS)中受到损害，这是一种广泛存在的进行性神经退行性疾病，患者的肌肉逐渐萎缩，导致运动和呼吸困难。此外，一种名为TDP-43的蛋白质被发现在受ALS影响的神经元中异常积累，导致这些神经元退化和运动功能障碍。

ALS患者的运动功能障碍症状通常出现在身体的某一部位，例如四肢，然后进展到其他部位。这进一步表明始于一种类型的运动神经元，然后传播到其他运动相关神经元。先前的研究强调TDP-43在运动神经元中的积累与ALS同时发生。鉴于这些看似不同但相关的发现，新泻大学脑研究所的研究人员不禁要问：TDP-43是否会导致ALS退化的传播?

为了解决这个问题，研究人员开发了ALS小鼠模型，该模型主要在皮质运动神经元、脊髓运动神经元或骨骼肌中积累TDP-43。然后，他们研究了特定运动神经元中的TDP-43如何引发疾病进展到其他运动相关神经元。他们的研究于2023年8月9日发表在《神经病理学报》上。

“大多数ALS患者体内都存在TDP-43积累，但关于它是否通过运动通路传播并导致疾病进展一直存在争议，”该系教授、资深作者OsamuOnodera博士说道。新泻大学脑研究所神经病学博士。

研究人员发现，在小鼠ALS模型的皮质神经元中诱导的TDP-43引起了轻度。他们进一步发现，TDP-43沿着轴突运输并转移到少突胶质细胞，少突胶质细胞是一种非神经元细胞，通过用称为髓磷脂的保护层包裹轴突来支持神经元，以促进神经元信号传输。

相比之下，在脊髓运动神经元中诱导的TDP-43并没有扩散到其他皮质或脊髓神经元，而是广泛诱导运动神经元和脊髓中其他邻近神经元的细胞亡。此外，还导致肌肉严重萎缩，进一步导致运动功能障碍。

关于他们的发现，共同资深作者、同一研究所的教授MasakiUeno博士表示：“我们的研究结果表明，致病性TDP-43具有多种特性，可以传播ALS运动通路的退化，可能是通过自身传播并诱导其他性事件，例如和炎症。”

他们的数据显示，TDP-43遍布运动通路中的神经胶质细胞连接，并导致不同的病理事件使脊髓退化，这表明TDP-43在ALS运动回路中具有独特的退化机制。

“阐明TDP-43传播和其他病理传播事件的机制将导致开发一种新的治疗方法来预防ALS疾病进展，”该研究所的助理教授、第一作者ShintaroTsuboguchi博士总结道。这项研究的结果将为有效治疗ALS铺平道路，为全球许多ALS患者带来希望。