脉络丛（CP）是脑脊液（CSF）的主要来源。血液-CSF屏障由CP中上皮细胞之间的紧密连接组成，对维持大脑内环境稳定至关重要，该屏障的功能障碍与大脑衰老和神经退行性疾病相关，但衰老过程中其退化机制尚不明确。2025年2月19日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）沈义栋/周一飞研究组与上海交通大学医学院附属新华医院鄢秀敏课题组合作在Neuron（IF 14.7）期刊发表了题为“Macrophage-derived CTSS drives the age-dependent disruption of the blood-CSF barrier”的研究论文。研究揭示了免疫细胞和屏障细胞之间加速CP和大脑衰老的重要相互作用，确定组织蛋白酶S（CTSS）是改善老年动物大脑稳态的潜在靶点，并强调了循环蛋白酶在衰老中的关键作用。

作者首先研究了CPEC TJ处CLDN1的减少是否会导致衰老过程中B-CSF屏障的损伤。研究发现CLDN1依赖性破坏老年CP中的B-CSF屏障可能通过促进脑室下区（SVZ）中的T细胞浸润和减少细胞增殖在衰老过程中的神经功能障碍中发挥重要作用。为了探索衰老过程中破坏CPEC TJ CLDN1的机制，作者对3月龄和24月龄的小鼠左心室和第四脑室的CP进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），并追踪单个CP细胞的时间转录组。结果显示，CTSS 在巨噬细胞中高度表达，且随年龄依赖性增加，而其在其他细胞中的表达无明显变化。进一步实验证实了CTSS 在衰老脉络丛中的表达和分泌增加，且主要来源于巨噬细胞。通过比较CP中的CTSS水平与CPEC TJ处的CLDN1强度以及衰老过程中左心室周围的白蛋白信号，发现两者与CTSS水平呈明显相关性。综上，在衰老过程中，CTSS被巨噬细胞诱导并分泌到CP基质中，通过消化CLDN1来渗透B-CSF屏障。进一步研究发现CP中CTSS的年龄依赖性增加损害了B-CSF屏障。

图1. CTSS在衰老脉络丛中上调

为了进一步研究CTSS对CLDN1的减少是否是B-CSF屏障年龄依赖性降解的原因，作者将表达对CTSS切割具有抗性的CLDN1突变体（CLDN1mut）的AAV2/5注射到15月龄小鼠左心室中。CLDN1mut过表达后，CPEC TJ处CLDN1信号增加，B-CSF屏障改善。CLDN1mut还增加了SVZ中的增殖细胞，并增强了小鼠在巴恩斯迷宫和尾部悬吊试验中的行为。为证实CLDN1在维持B-CSF屏障中的关键作用，作者通过注射表达Cas9的AAV2/5和靶向CLDN1的sgRNA，下调了年轻小鼠CPEC中的CLDN1。下调CLDN1破坏了B-CSF屏障，抑制SVZ中的细胞增殖，并在巴恩斯迷宫和尾部悬吊试验中损害小鼠的行为。因此，CTSS诱导的CPEC TJs处CLDN1的减少对于B-CSF屏障的年龄依赖性分解至关重要。

图2. CTSS通过CLDN1削弱B-CSF屏障

为了研究老年CP中基质巨噬细胞分泌CTSS的机制，作者检查了CP中的细胞衰老。在CP衰老过程中，CPEC、成纤维细胞、vSMC、周细胞和内皮细胞的细胞衰老显著增加。CCL2是一种炎症性SASP因子，与CCR2结合并招募单核细胞，实验发现CCL2在老年CP中增加。在CCR2 KO小鼠中研究CCL2的作用，发现12月龄CCR2 KO小鼠CP中的CTSS水平显著低于WT小鼠。进一步在体内证实了去除老年CP中的衰老细胞可以减轻CTSS的诱导，恢复被破坏的B-CSF屏障和相关的神经功能障碍。致癌Ras（G12V）是一种成熟的诱导细胞衰老的方法，利用AAV2/5在CPEC中特异性过表达Ras（G12V）诱导了年轻小鼠CP的细胞衰老。Ras（G12V）诱导的细胞衰老增加了CP中的巨噬细胞和CTSS，减少了CPEC TJs处的CLDN1，破坏了B-CSF屏障，抑制了SVZ中的细胞增殖，进一步支持CP中的衰老细胞驱动了CTSS介导的B-CSF屏障的破坏。因此，CP中细胞衰老的年龄依赖性增加极有可能激活巨噬细胞CTSS分泌，导致B-CSF屏障的破坏。

图3. 干扰CP中的细胞衰老会改变B-CSF屏障

本研究报告了一种由CP巨噬细胞分泌的蛋白酶-组织蛋白酶S（CTSS），由于细胞衰老加剧，在老年CP中上调。CTSS通过消化CLDN1损害血液CSF屏障。值得注意的是，在老年CP中抑制CTSS或上调CLDN1可以恢复血CSF屏障和脑功能。

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