泽漆黄素通过抑制损伤相关小胶质细胞优化再生微环境促进脊髓损伤修复

《iScience》：Eupatilin ameliorates spinal cord injury by inhibiting damage-associated microglia and optimizing the regenerative microenvironment

本研究针对脊髓损伤(SCI)后神经再生微环境失衡的难题，聚焦损伤相关小胶质细胞(DAM)的动态可塑性，发现其关键调控基因Fcer1g/Grn/Gusb。通过单细胞转录组分析、分子对接及动物实验，首次揭示中药活性成分泽漆黄素可靶向抑制DAM促炎表型，促进其向稳态小胶质细胞(MG2)转化，重塑免疫微环境并驱动神经功能恢复。该研究为SCI提供了新的治疗靶点和转化策略。

　　

脊髓损伤是中枢神经系统最严重的创伤之一，常导致患者永久性运动功能障碍。损伤后局部复杂的炎症级联反应是阻碍神经再生的关键因素，其中小胶质细胞作为中枢神经系统的常驻免疫细胞，在调控炎症平衡中扮演核心角色。传统观点认为小胶质细胞可极化为促炎M1或抗炎M2表型，但近年研究发现其存在超越M1/M2框架的复杂状态。尤其在单细胞技术推动下，一类在神经退行性疾病中特征明确的“疾病相关小胶质细胞”（Disease-associated microglia, DAM）被报道具有独特转录特征，但在脊髓损伤中的作用尚不清晰。

为解析脊髓损伤中小胶质细胞的异质性及其调控机制，清华大学王自德、孟哲等团队在《iScience》发表研究，整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）与微阵列数据，首次在急性脊髓损伤中发现特异性DAM亚群，其特征基因为Fcer1g、Grn和Gusb。研究者通过伪时间轨迹分析揭示DAM具有向稳态小胶质细胞（MG2）分化的潜力，而泽漆黄素（Eupatilin）可促进这一有益转化。分子对接及实验验证表明，泽漆黄素通过抑制DAM核心基因表达，优化损伤局部微环境，最终促进运动功能恢复。

研究主要采用单细胞转录组测序技术分析小鼠脊髓组织细胞图谱，结合公开数据集（GSE162610等）进行生物信息学挖掘；通过 thoracic contusion（胸段挫伤）小鼠模型模拟脊髓损伤，并实施鞘内注射泽漆黄素干预；利用免疫荧光、Western blot、qPCR等技术验证基因蛋白表达；采用Monocle2进行细胞分化轨迹重构，CellChat分析细胞间通讯，hdWGCNA识别关键基因模块；通过BMS评分和CatWalk步态分析评估行为学恢复。

scRNA-seq揭示脊髓损伤中小胶质细胞亚群动态

通过对小鼠脊髓组织的单细胞测序数据重分析，研究鉴定出11种细胞亚群，发现损伤后微环境以免疫细胞（小胶质细胞、巨噬细胞）为主。小胶质细胞进一步分为7个簇，其中簇1和簇2在损伤后比例显著上升，高表达Lyz2、Igf1、Lpl等DAM标志基因，被定义为脊髓损伤特异性DAM。功能富集显示DAP参与脂代谢、凋亡和铁死亡等病理过程，而MG2亚群（高表达Jun、Fos）则代表稳态微胶质细胞。

DAM在脊髓损伤中的动态可塑性及促炎作用

伪时间轨迹分析表明，DAM可能经中间状态（MG0、MG1、MG3）向MG2分化，CytoTRACE评分提示DAM具有高度分化潜能。hdWGCNA分析识别出与DAM相关的蓝色模块基因（如Lpl、Spp1），富集于炎症反应和脂代谢通路。CellChat通讯分析显示，损伤后DAM通过Tnfsf12-Tnfrsf12a配体-受体轴放大炎症信号，并经由CXCL2-CXCR2招募粒细胞，加剧微环境炎症。

调控DAM分化和功能的核心基因鉴定

整合微阵列与scRNA-seq数据，筛选出32个DAM关键基因，其中Ctsz、Folr2、Gusb、Grn、Fcer1g构成核心调控网络。Metascape分析表明这些基因参与免疫调节和细胞外基质降解。实验验证Fcer1g、Grn、Gusb在损伤后显著上调，泽漆黄素处理可抑制其表达。

泽漆黄素调控DAM核心基因的潜力

分子对接显示泽漆黄素可与FCER1G、GRN、GUSB蛋白稳定结合。体外实验中，泽漆黄素显著降低BV-2细胞中Fcer1g、Grn、Gusb的mRNA和蛋白水平。小鼠模型证实泽漆黄素干预后，损伤局部FCER1G、GRN、GUSB表达下降，DAM活性受抑。

泽漆黄素抑制急性期DAM活性

免疫荧光显示泽漆黄素降低损伤核心及邻近区域DAM标志蛋白表达，同时促炎因子TNF-α减少而抗炎因子ARG1增加，表明微环境向修复方向转变。

泽漆黄素优化再生微环境并促进功能恢复

行为学检测显示泽漆黄素组BMS评分从第5周起显著优于对照组，8周时步态改善。组织染色证实泽漆黄素减弱胶质瘢痕屏障，促进TUJ1⁺轴突长入损伤核心，且神经营养因子（NGF）表达升高。scRNA-seq进一步验证泽漆黄素促进DAM向MG2转化，并抑制急性炎症通路。

研究结论强调，DAM是脊髓损伤的关键炎症驱动细胞，其向MG2的转化是修复的重要环节。泽漆黄素通过靶向Fcer1g/Grn/Gusb轴调控小胶质细胞可塑性，为临床转化提供了候选药物。该工作不仅深化了对脊髓损伤免疫微环境的理解，也为基于微胶质细胞表型精准干预的策略开辟了新路径。