近日，鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院王建課題組聯(lián)合華大生命科學(xué)研究院，利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq，成功繪制了全球首個(gè)小鼠腦出血模型腦組織的單細(xì)胞分辨率“時(shí)空?qǐng)D譜”，首次揭示了血腫及其周邊呈現(xiàn)空間梯度分布的基因表達(dá)模式，并在腦出血后遠(yuǎn)端腦區(qū)檢測到靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞向活化狀態(tài)轉(zhuǎn)換的特征基因。這些發(fā)現(xiàn)為深入理解腦出血后的局部和全局反應(yīng)提供了寶貴的資源，為腦出血時(shí)空動(dòng)態(tài)病理過程的理解提供了新的視角和方向，有望助力臨床上該疾病的早期診斷與治療。

研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了膠原酶誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型，利用空間轉(zhuǎn)錄組Stereo-seq技術(shù)獲取了來自3,342,277個(gè)細(xì)胞的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，覆蓋腦出血后的8個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)，系統(tǒng)繪制了腦組織中細(xì)胞類型的時(shí)空反應(yīng)圖譜。生物信息學(xué)分析識(shí)別出26種主要細(xì)胞類型，又進(jìn)一步劃分為47個(gè)神經(jīng)元亞類，28個(gè)膠質(zhì)細(xì)胞亞類，7個(gè)免疫細(xì)胞亞類及17個(gè)血管相關(guān)細(xì)胞亞類等。

本研究鑒定出17種在受損半球顯著富集的“腦出血相關(guān)細(xì)胞亞群”，并且發(fā)現(xiàn)在腦出血后1天內(nèi)，血腫中心神經(jīng)元死亡，星形膠質(zhì)細(xì)胞（AC_6）、少突膠質(zhì)細(xì)胞（OLG_6、OLG_8）和小膠質(zhì)細(xì)胞（MGL_3、MGL_5）在血腫周圍區(qū)域明顯聚集。腦出血后3天，AC_6在病灶區(qū)域富集。腦出血后第7天起，AC_6和OLG_6共同在出血邊界形成典型的“膠質(zhì)瘢痕”，出血核心區(qū)域則以巨噬細(xì)胞（MAC_1、MAC_2）為主。值得關(guān)注的是，在腦出血后第7天，病灶區(qū)域逐漸形成相對(duì)封閉的空間結(jié)構(gòu)，伴隨著多種功能基因分別在血腫中心、病灶外圍及病灶邊緣的空間梯度表達(dá)，表明第7天是腦出血后“清除—修復(fù)”機(jī)制啟動(dòng)的關(guān)鍵時(shí)間窗口。

為驗(yàn)證上述發(fā)現(xiàn)的可重復(fù)性，研究人員構(gòu)建了自體血誘導(dǎo)的腦出血小鼠模型，發(fā)現(xiàn)兩種模型在腦組織病理表現(xiàn)和關(guān)鍵基因表達(dá)上高度一致的同時(shí)存在模型特異性的變化。

相關(guān)研究成果以“Spatiotemporal transcriptomic maps of mouse intracerebral hemorrhage at single-cell resolution”為題發(fā)表在Cell子刊Neuron（中科院一區(qū)Top期刊）上。該研究成果得到國家自然科學(xué)基金，國家重點(diǎn)科技發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

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https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.04.026