在本文中，南华大学附属第一医院蒙庆团教授团队构建了人前脑类器官（hFOs）模型，并联合多组学技术系统揭示了NMDARE发病的分子机制。研究发现，抗 NMDAR1 自身抗体与 IL‑17 信号通路共同参与 NMDARE 病理进程，且二者调控效应相互拮抗：抗 NMDAR1 抗体可显著下调神经元细胞膜表面 NMDAR1 表达，经 Maestro MEA 电生理检测证实神经元放电活动显著降低，呈现神经元低兴奋性；而患者脑脊液中 IL‑17 通过激活 ACT1/TRAF6 信号轴，诱发神经元过度兴奋。特异性中和 IL‑17 后可显著逆转神经元高兴奋表型，该机制同样在小鼠癫痫样疾病模型中得到了验证。 

      在人体病理环境中，IL‑17 介导的神经元高兴奋效应占据主导地位，其作用强于抗体介导的神经元抑制效应，使患者神经元整体呈异常高兴奋状态，癫痫易感性显著升高；同时受体持续下调可继发认知损害、精神行为异常等临床表型。

      综上，IL‑17 是 NMDARE 神经元高兴奋异常的关键驱动因子，为该病临床靶向治疗提供了重要新思路。相关研究成果于 2025 年发表于《Molecular Psychiatry》（IF=10.1）。

 

MEA 实 验 结 果

  

      为系统评估hFOs在不同处理条件下的电生理活性，研究团队采用MEA技术对多轮实验进行了神经活动记录，并以发放数量和加权平均放电率为核心指标进行分析。

 

① 纯化的患者CSF来源IgG引发低兴奋性

 

图4c 脑炎患者与非感染对照来源CSF中纯化的IgG对hFOs电活动的影响。

 

为验证患者来源抗体的致病性，研究团队使用NMDARE患者脑脊液（CSF）中纯化的IgG抗体处理hFOs。MEA记录结果显示（图4c），发放数量与加权平均放电率均显著降低，表明患者体内IgG可直接介导神经元低兴奋性。

 

② NMDAR1抗体暴露也可导致神经元低兴奋性

 

 

图4a 单克隆 NMDAR1 抗体及同型对照 IgG 处理后的hFOs电活动分析。

 

为明确抗 NMDAR1 抗体的独立致病效应，研究团队将成熟 hFOs 与NMDAR1 单克隆抗体共孵育 24 h，并以同型 IgG作为对照。免疫荧光结果显示，NMDAR1 单抗可显著降低神经元细胞膜表面 NMDAR1的表达，通过介导受体特异性内吞与降解，导致 NMDAR 信号功能受损。Maestro MEA 电生理检测（图 4a）进一步证实，受体下调直接引起 hFOs 神经元放电活动显著减弱，最终诱发神经元兴奋性抑制。

 

 ③ 患者来源CSF暴露反向引发高兴奋性

 

图5b 脑炎患者来源与非感染对照个体来源CSF对hFOs电活动的影响。

 

值得注意的是，当研究团队将hFOs暴露于NMDARE患者完整CSF时，MEA结果（图5b）出现了与上述截然相反的表型：发放数量、加权平均放电率及网络同步化均显著升高。这一结果表明，患者CSF中除IgG抗体之外，还存在其他可驱动神经元高兴奋性的活性成分。

 

④ 去IgG的患者来源CSF仍可引发高兴奋性，锁定非IgG因素

 

图5c 去除IgG后的脑炎患者及非感染对照来源CSF处理后的hFOs电活动分析。

 

为进一步验证上述推断，研究团队使用去除IgG后的患者CSF处理hFOs，MEA结果（图5c）显示神经元高兴奋性依然存在，发放数量及加权平均放电率仍显著上调。该结果直接证实，患者CSF中的高兴奋性驱动因子为非IgG蛋白成分。结合Olink蛋白质组学分析鉴定出的14种上调蛋白富集于IL-17信号通路，研究团队将目标锁定于IL-17，并在后续实验中对其直接作用进行了验证。

 

⑤ 外源IL-17处理重现高兴奋性表型

 

图6e 重组IL-17对人脑类器官电活动的影响

 

为明确IL-17的直接作用，研究团队使用100 ng/mL重组IL-17处理hFOs，MEA结果（图6e）显示，发放数量和加权平均放电率均显著升高，成功重现了完整患者CSF处理组的高兴奋性电生理表型。同时，IL-17暴露后hFOs中ACT1和TRAF6（IL-17信号通路关键激活因子）表达同步上调，进一步提示IL-17信号通路被激活。

 

⑥ 中和IL-17有效缓解高兴奋性，提示治疗潜力

图6f 抗IL-17中和抗体对去除IgG后脑炎患者脑脊液处理的人脑类器官电活动的影响

 

最后，研究团队在去IgG患者CSF处理体系中加入抗IL-17单克隆抗体AIN457（100 μg，Selleck， A2025）进行共处理，MEA结果（图6f）显示，hFOs的发放数量和加权平均放电率均显著回落，接近对照组水平。该结果表明，中和IL-17可有效逆转患者CSF诱导的神经元高兴奋性，提示IL-17信号通路有望成为NMDARE的治疗靶点。上述结论在体内实验中也得到了验证：给予IL-17的NMDARE小鼠模型中，癫痫样行为显著加重，而使用AIN457中和IL-17后，癫痫样行为得到有效缓解。

1. 使用Matrigel (Cat#354277；Corning)包被24孔MEA培养板(Axion BioSystems)。

2. 将培养至第110天的人类前脑类器官(hFOs)种植于包被好的MEA培养孔中，继续培养7天，使类器官充分贴附并恢复电活动稳态。

3. 按实验分组对hFOs进行处理，持续24小时。各处理组名称如下：NMDAR1单克隆抗体组(10 μg/mL, Abcam, ab134308); 患者CSF来源纯化IgG抗体组；NMDARE患者完整CSF组；去除IgG的NMDARE患者CSF组；重组IL-17组(100 ng/mL); 去IgG患者CSF联合抗IL-17单克隆抗体AIN457组(Cat# A2025；Selleck)。

4. 处理结束后，使用Maestro Edge MEA系统（Axion BioSystems)进行神经电活动记录，每次记录时长为15分钟。

5. 使用配套软件AxIS Navigator (v3.6.2.2, Axion BioSystems)对采集数据进行分析，核心指标包括发放数量、簇放电频率及同步化指数。以0小时时间点的发放数量和加权平均放电率作为基线归一化参照。统计方法采用Two-way ANOVA，显著性水平设定为p<0.05; p<0.01; p<0.001; p<0.0001。

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