脑免疫细胞单细胞图谱揭示卒中后神经修复

脑免疫细胞单细胞图谱揭示卒中后神经修复

Single-CellMappingofBrainMyeloidCellSubsetsRevealsKeyTranscriptomicChangesFavoringNeuroplasticityafterIschemicStroke

刘芳希1•程希2•赵传胜1,3•张小倩1•刘畅3•钟姗珊1•刘洲洋1•林心宇1•邱伟2•张秀春1

1中国医科大学附属第一医院神经内科,沈阳110001,中国

2中山大学附属第三医院神经内科,广州510630,中国

3中国医科大学附属第一医院卒中中心,沈阳110001,中国

第一作者:刘芳希、程希

通讯作者:张秀春、邱伟

在脑缺血损伤后,脑内固有的小胶质细胞和来自外周的单核巨噬细胞等多种免疫细胞之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用能够持续到慢性期并在神经修复中发挥重要作用。然而,传统的转录组测序方法能够分辨出的细胞类型相对有限,无法区分在这种复杂的相互作用中调控神经修复的细胞类型特异性机制。

该研究利用单细胞测序技术构建出了大鼠梗死周边区域的细胞组成图谱,并在单细胞水平进一步区分了小胶质细胞的活化状态。

通过单细胞测序,研究人员发现梗死周边的小胶质细胞存在着较传统意义上的促炎和抑炎表型相比,更为复杂的活化状态,并且还发现了与神经修复相关的小胶质细胞亚群。拟时序分析提示,单核巨噬细胞在浸润后会逐渐分化为边缘相关巨噬细胞或梗死后活化的单核巨噬细胞。细胞间互作分析提示,浸润的单核巨噬细胞主要通过生长抑制特异性蛋白和颗粒蛋白前体通路促进小胶质细胞向抑炎和促进修复的表型转换,小胶质细胞能够通过轴突导向因子通路促进神经再生。单核细胞来源的巨噬细胞和小胶质细胞之间的相互作用促进了小胶质细胞向抗炎和促进修复的表型转化,并促进了脑梗死后的神经发生和功能恢复,其潜在机制可归因于SOX2及其参与调控的Akt和CREB信号通路。

图1该研究实验设计流程图

综上所述,该研究在单细胞水平描绘了脑内的免疫细胞图谱,以及中枢神经系统与外周的免疫互作如何影响缺血性卒中后的神经发生和功能恢复,将为从免疫反应干预脑梗死后的神经修复提供新思路。

关键词:缺血性脑梗死;单核巨噬细胞;小胶质细胞;神经发生;单细胞测序

以上文章来源于神经小灵通,作者神经科学通报

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