【文献解读】小胶质细胞的误判：TREM2突变如何让大脑失衡
点突变细胞
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大脑的免疫细胞——小胶质细胞在阿尔茨海默症的病理进程中起着核心作用，而TREM2基因对小胶质细胞的正常功能至关重要。尽管T96K突变被认为可能增强小胶质细胞的某些有益功能，但流行病学研究发现，它反而与阿尔茨海默病风险升高相关，这一矛盾现象仍有待解释。
近期，Dominika J. Pilat研究团队在《Neuron》杂志发表题为The gain-of-function TREM2-T96K mutation increases risk for Alzheimer’s disease by impairing microglial function的研究论文。，该研究以Trem2-T96K突变为为研究对象，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术成功构建了携带T96K突变的AD小鼠，揭示了“功能增强”突变导致“功能丧失”表型的生物学机制。
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117834
文章亮点
1. 构建模型
利用CRISPR-Cas9技术构建了携带Trem2-T96K点突变的基因敲入小鼠模型，并将其与5xFAD模型小鼠杂交，获得了有AD疾病背景的T96K突变小鼠。
2. 揭示分子机制
T96K突变导致一种具有保护作用的 可溶性TREM2 水平下降，并且减少了TREM2蛋白在细胞表面的表达，阻止了小胶质细胞从正常稳态向病理反应状态的有效转变。
3. 对TREM2靶向治疗的启示
提示单纯增强TREM2活性未必有益，需考虑突变类型、性别及疾病阶段，为精准治疗提供依据。
研究人员首先分析了包含家族和大量病例对照的全基因组数据，确认T96K突变确实与更高的阿尔茨海默病风险相关，尤其是在非洲裔（AA）和西班牙裔（HISP）人群中更为显著。
图 1. 全基因组数据显示T96K突变与AD风险显著相关
为了模拟疾病大脑中T96K的影响，研究人员使用CRISPR-Cas9技术培育出了TREM2-T96K基因敲入小鼠，模拟患者的真实情况，并证明T96K突变本身并不影响TREM2基因的总mRNA表达量。
图 2. 构建TREM2-T96K基因敲入小鼠并验证TREM2总RNA表达水平
T96K小鼠与AD模型鼠（5xFAD）杂交后，在雌性AD小鼠的大脑皮层和海马体中，T96K/T96K纯合 和 T96K/+杂合 小鼠的小胶质细胞覆盖斑块的总面积显著减少，聚集在单个斑块周围的小胶质细胞数量也明显变少。该结果说明突变导致小胶质细胞无法有效聚集在Aβ斑块周围，导致其无法响应并执行清除功能，且此现象只体现在雌性小鼠上。
图 3. 检验T96K突变体的小胶质细胞功能和性别特异性
从分子层面上，对小鼠脑组织蛋白质和人源小胶质细胞培养物分析发现，T96K突变导致可溶性TREM2（sTrem2）的水平显著下降。
sTrem2是TREM2蛋白被剪切后释放到细胞外的片段，被认为具有重要的细胞间通讯和神经保护功能，其水平降低意味着小胶质细胞失去了这一重要信号传递媒介。
在体外培养的微胶质细胞系中，T96K/T96K纯合细胞摄取荧光标记的Aβ的能力严重受损，通过ELISA检测细胞内的Aβ含量，也证实了这一点。
图 4. 分子层面验证可溶性TREM2水平及Aβ清除功能
单细胞RNA测序揭示突变阻止了“稳态”向“疾病相关”微胶质细胞的转换。
通过UMAP降维图，他们识别出不同状态的小胶质细胞：稳态（HOM）、疾病相关阶段1（DAM1）、疾病相关阶段2（DAM2）等。同时，研究人员还观察到，在雌性突变鼠中，向DAM状态转变的细胞比例显著减少。
基因表达热图显示，突变细胞DAM特征基因低表达而稳态基因高表达。细胞轨迹分析显示，T96K突变细胞的“生命轨迹”在向DAM状态分化的最关键路径上被严重阻断了。
图 5. T96K阻断了小胶质细胞向疾病相关状态转变
这项研究对“功能获得性”突变提出了新的解释：TREM2-T96K并非简单地增强有益功能，而是可能“过度激活”或“失调”了某种信号，干扰小胶质细胞在复杂大脑环境中正常执行其监视和防御任务的精确程序，最终表现为一种“功能失调”的状态，这一效应在雌性个体中尤为显著。
这一发现对阿尔茨海默病治疗药物开发的具有深远影响，未来针对TREM2的药物开发，绝不能简单地追求“激活”，还需关注“精准调控”，以避免产生类似T96K突变所导致的功能失调效应。
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