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综述:单细胞测序揭示脑海绵状血管畸形的转录景观
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月10日 来源:Angiogenesis 9.2
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本综述系统探讨单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术在脑海绵状血管畸形(CCMs)研究中的突破性应用,聚焦内皮细胞(ECs)异质性、免疫微环境及多细胞互作机制,为靶向治疗提供新视角。
脑海绵状血管畸形(CCMs)是一种获得性血管异常病变,作为中枢神经系统出血、癫痫发作和局灶性神经功能缺损等症状的常见诱因,其病因尚未明确且缺乏特异性药物治疗。长期以来,CCMs研究主要集中于基因突变和血管表型探索。近年研究表明,炎症反应与内皮细胞(ECs)异质性对海绵状血管瘤发展具有关键调控作用,最终显著影响CCMs疾病进展与患者预后。新兴的单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术已被证实能有效揭示CCMs疾病发展中多种细胞类型的分子调控基础。本文系统综述了scRNA-seq技术在各类CCMs模型中的应用进展,重点解析ECs、壁细胞、成纤维细胞、星形胶质细胞及免疫细胞的独特转录景观及其在CCM病理进程中的贡献,最后总结了针对这些特定细胞群体的治疗策略,旨在为延缓CCMs发展提供潜在治疗方向。
CCMs由CCM1、CCM2和CCM3基因突变驱动,形成异常扩张的血管窦结构。传统研究受限于组织异质性,难以解析特定细胞类型的分子特征。scRNA-seq技术通过单细胞分辨率揭示CCMs微环境中细胞组成、转录组动态及信号通路互作,为突破治疗瓶颈提供新机遇。
scRNA-seq分析揭示CCMs内皮细胞存在显著转录异质性。病变区ECs高表达促血管生成基因(如VEGFA、ANGPT2),同时上调炎症因子(IL-6、CXCL1)和细胞粘附分子(VCAM1、ICAM1)。值得注意的是,研究者发现一类特异性表达PROCR+的ECs亚群具有强增殖和迁移能力,可能是血管畸形形成的核心驱动群体。
CCMs病变中存在大量免疫细胞浸润,包括小胶质细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞。scRNA-seq数据显示巨噬细胞呈现M1/M2混合表型,高表达TREM2和CD163,通过TGF-β通路促进纤维化。此外,中枢神经系统驻留的星形胶质细胞通过STAT3信号通路与免疫细胞形成正反馈循环,加剧局部炎症反应。
通过细胞通讯分析发现,病变区成纤维细胞通过PDGFB-PDGFRβ轴与壁细胞相互作用,导致血管壁结构异常。 astrocytes则通过CXCL12-CXCR4轴招募炎性细胞,形成促炎微环境。EC与免疫细胞间的NOTCH信号通路串扰进一步加速血管渗漏和血栓形成。
针对上述发现,研究者提出多种靶向治疗策略:使用ROCK抑制剂稳定血管结构;抗炎药物(如TNF-α抑制剂)缓解免疫浸润;针对PROCR+ECs的靶向疗法可能从根本上抑制病变进展。结合患者特异性scRNA-seq数据构建个体化治疗方案,将成为未来CCMs治疗的重要方向。
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