急性损伤大脑皮层单细胞转录调控机制解析：内皮细胞-星形胶质细胞互作在神经保护中的作用

本研究针对创伤性脑损伤(TBI)后神经血管单元功能紊乱的核心问题，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术揭示内皮细胞EphA4特异性敲除(EC-KO)通过调控星形胶质细胞亚群重编程(如新发现的Sox9+ /MerTK+ 吞噬性星形胶质细胞)和代谢通路(APP/Gas6/氧化磷酸化)，显著改善血脑屏障(BBB)完整性和神经炎症，为TBI治疗提供新型细胞特异性靶点。

　　

在神经系统疾病领域，创伤性脑损伤（TBI）犹如一场悄无声息的"脑内地震"，其引发的级联反应会导致长期神经功能障碍。尽管已知Eph受体家族在神经损伤中扮演重要角色，但特定细胞类型（如构成血脑屏障的内皮细胞）如何通过EphA4受体调控周围神经细胞的分子机制仍是未解之谜。更棘手的是，传统研究技术难以解析损伤微环境中细胞间复杂的"分子对话"，这严重阻碍了精准治疗策略的开发。

Virginia Tech的研究团队在《Molecular and Cellular Neuroscience》发表的研究中，创新性地将内皮细胞特异性EphA4敲除(EC-KO; EphA4^f/f
/VE-Cadherin-Cre^ERT2
)小鼠模型与单细胞转录组技术结合，揭示了内皮-星形胶质细胞互作的新机制。研究发现EC-KO通过上调星形胶质细胞中MerTK介导的胞葬作用(efferocytosis)和代谢通路重编程，显著改善损伤预后。这项研究不仅首次绘制了TBI后内皮依赖的细胞特异性转录图谱，更发现了Sox9⁺
/MerTK⁺
星形胶质细胞新亚群的治疗潜力。

关键技术方法包括：1) 使用8-10周龄雄性EphA4^f/f
和EC-KO小鼠建立控制性皮质损伤(CCI)模型；2) 通过10x Genomics平台进行单细胞RNA测序；3) 采用CellChat算法分析细胞间通讯网络；4) 利用生物信息学方法鉴定差异表达基因和通路富集。

【Cortical cell-specific transcriptomic changes in the absence of EC-specific EphA4】
研究发现EC-KO显著改变损伤皮层细胞的转录景观，其中星形胶质细胞和内皮细胞受影响最显著。通过聚类分析鉴定出6个星形胶质细胞亚群：C0-Mobp/Plp1⁺
、C1-Slc1a3/Clu⁺
、C2-Hbb-bs/Hba-a1/Ndrg2⁺
、C3-GFAP/Lcn2⁺
、C4-Gli3/Mertk⁺
和C5-Cox8a⁺
。特别值得注意的是新发现的C4亚群高表达Sox9、MerTK和Gas6，具有吞噬凋亡细胞和抗炎功能。

【Discussion】
研究揭示内皮EphA4通过三重机制加剧TBI损伤：1) 破坏鞘脂代谢(ceramide/sphingosine phosphate)导致BBB功能障碍；2) 抑制星形胶质细胞线粒体功能(氧化磷酸化和FOXO信号)；3) 干扰ephrin B双向信号传导。而EC-KO则通过上调神经保护因子(APP/Gas6)和促进MerTK⁺
星形胶质细胞的胞葬作用，创造神经保护性微环境。

这项研究的突破性在于：首次证实内皮细胞可通过EphA4受体远程调控星形胶质细胞的转录程序和功能极化；发现代谢通路(特别是鞘脂和线粒体能量代谢)是神经血管单元功能调控的关键节点；为开发针对特定细胞亚群的TBI精准治疗策略提供了理论依据。正如研究者Caroline de Jager和Michelle H. Theus强调的，理解内皮-星形胶质细胞的"分子对话"机制，将推动针对BBB保护和神经炎症调控的创新疗法开发。