创伤性脑损伤 (TBI) 是导致儿童和成人残疾的主要原因之一。每年，TBI 影响着全球6900余万人，可能导致认知功能障碍、感觉处理困难、睡眠中断和癫痫等不良后果。其中大多数在TBI发生后数月或数年由继发性损伤引起。TBI的原发损伤本质上是不可逆转的，因此，了解继发性损伤发生的时间、节点和机制对于预防或治疗TBI后残疾至关重要。
虽然皮质是TBI的主要损伤部位，但丘脑也会出现继发性损伤，主要表现为结构变化。有研究表明，这些变化与许多长期TBI相关的慢性神经变性及炎症有关。然而，大多数用广谱抗炎药物改善TBI认知障碍的实验都失败了，这可能是因为炎症会导致神经元回路的损伤和修复。免疫因子C1q是经典补体级联反应的发起者，常出现在损伤部位。那么，C1q 在皮质丘脑系统TBI损伤中有什么作用呢？
2021年9月10日，《Science》杂志在线发表了美国加州大学Jeanne T. Paz团队一项名为“Complement factor C1q mediates sleep spindle loss and epileptic spikes after mild brain injury”的新成果。他们发现，补体C1q能够介导TBI后的睡眠纺锤波缺失和癫痫发生。
（图注：文献DOI:10.1126/science.abj2685）
为了探讨C1q 在皮质丘脑系统TBI损伤中的作用，研究人员使用了一种轻度TBI（mTBI）动物模型。这种mTBI不会严重影响皮层下结构，但仍可导致认知和睡眠受损等慢性健康问题。结果表明：小鼠mTBI损伤后3周，皮质及与其功能相关的丘脑中出现慢性炎症及神经元丢失，而C1q的表达升高。
mTBI小鼠C1q表达升高、神经元丢失
为了确定丘脑中C1q的细胞来源，研究人员在损伤3周后对nRT和VB丘脑组织进行显微解剖。单细胞测序表明，小胶质细胞是丘脑中C1q的来源。随后，研究人员在mTBI后3周使用特异性抗体结合阻断C1q，发现其慢性炎症及神经元丢失减少。这表明，C1q是mTBI后续疾病发生的重要调节因子。
（图注：抗C1q治疗后mTBI小鼠C1q降低、神经元丢失减少）
mTBI动物模型中同样会出现睡眠纺锤波丢失和癫痫峰值增加。研究人员对mTBI小鼠进行了抗C1q治疗，显著恢复了纺锤波的减少，并且局灶性癫痫活动减少。
（图注：抗C1q治疗后mTBI小鼠睡眠纺锤波丢失减少）
总而言之，C1q表达增加与神经元丢失和慢性炎症有关，并与睡眠纺锤波的破坏、睡眠早期阶段的脑电图标志和癫痫活动的发展相关。而阻断C1q可抵消了上述不良后果。由于丘脑与皮质相连接，丘脑很可能是继发性损伤的产生部位。因此皮质丘脑回路可能成为治疗TBI相关疾病的新靶点。
参考资料：
1.Complement factor C1q mediates sleep spindle loss and epileptic spikes after mild brain injury
