缺血性卒中神经可塑性分子靶点：基于GEO数据库、单细胞分析与免疫浸润分析的多组学探索

这篇综述通过整合GEO数据库（GSE61616/GSE167593）、单细胞测序和免疫浸润分析，揭示了CCR5/CXCR4等5个神经可塑性（neuroplasticity）关键靶点在缺血性卒中（IS）中的调控机制。研究运用PPI网络、TF-miRNA调控网络及分子对接技术，发现Leronlimab等药物可通过cAMP/钙信号通路调控小胶质细胞（microglia）与T细胞互作，为卒中后神经修复提供新策略。

　　

引言

卒中作为全球第二大死因，其中87%为缺血性卒中（IS），现有疗法如重组组织纤溶酶原激活剂（r-tPA）存在4.5小时时间窗限制。神经可塑性是卒中后功能恢复的核心，但神经元再生能力有限。本研究通过多组学方法探索IS神经修复新靶点。

方法

从GEO数据库获取小鼠大脑中动脉闭塞（MCAO）模型的基因表达谱（GSE61616）和单细胞转录组（GSE167593）。通过limma包筛选差异表达基因（DEGs），结合GeneCards获取神经可塑性相关基因。采用GO/KEGG分析功能通路，STRING数据库构建蛋白质互作（PPI）网络，Cytoscape鉴定枢纽基因（hub genes）。单细胞测序通过Seurat（v4.0.4）进行聚类，CellChat分析细胞通讯，DGIdb数据库筛选靶向药物。

结果

1. 枢纽基因筛选：从51个重叠基因中鉴定出CCR5、CXCR4、TIMP1、GRIN1和GRM1五个枢纽基因。MCAO组中CCR5/CXCR4/TIMP1上调，GRIN1/GRM1下调。
2. 单细胞定位：CCR5特异性表达于小胶质细胞和巨噬细胞，CXCR4在T细胞、NK细胞和粒细胞中高表达。
3. 免疫特征：MCAO组活化树突状细胞（aDCs）、CD8⁺T细胞等显著增加。CCR5与aDCs呈正相关，CXCR4与CD8⁺T细胞正相关而与滤泡辅助T细胞（Tfh）负相关。
4. 药物预测：Leronlimab（CCR5抑制剂）和Ulocuplumab/Burixafor（CXCR4拮抗剂）评分最高。分子对接显示Burixafor与CXCR4的GLY-2/HIS-113等残基形成氢键（结合能-8.2 kcal/mol）。

讨论

CCR5通过调控CREB通路促进轴突再生，CXCR4则通过胰岛素样生长因子-1受体（IGF1R）增强神经血管修复。靶向CCR5/CXCR4的药物虽在HIV和癌症中应用，但其在IS治疗中的潜力需进一步验证。

结论

CCR5和CXCR4作为IS后神经可塑性的关键调控因子，其靶向药物Leronlimab和Burixafor有望成为新型神经修复疗法。