热射病诱导的神经炎症与免疫微环境重塑：转录组学解析及其与神经退行性疾病的潜在关联

本研究通过转录组学分析揭示了热射病(HS)诱发急性无菌性神经炎症的分子机制，发现大脑中嗜酸性粒细胞异常浸润及小胶质细胞(M1/M2混合表型)激活特征，并与阿尔茨海默病(AD)存在部分炎症通路重叠。该成果为理解急性热损伤与慢性神经退行性疾病的免疫交叉机制提供了新视角。

　　

当人体暴露于极端高温环境时，热射病这个"沉默的杀手"会引发致命级联反应——不仅造成多器官衰竭，更会在大脑中点燃一场没有病原体的"炎症风暴"。传统观点认为这种急性损伤与慢性神经退行性疾病泾渭分明，但越来越多的证据显示，它们可能共享某些神经免疫激活通路。目前对热射病引发的脑部免疫微环境动态变化仍缺乏系统认知，特别是外周免疫细胞如何突破血脑屏障(BBB)、不同免疫细胞亚群如何参与炎症调控等关键问题亟待解答。

国防医学院（National Defense Medical Center）的研究团队在《Computers in Biology and Medicine》发表的研究中，采用大鼠热射病模型，整合RNA测序、生物信息学反卷积分析（CIBERSORT）和免疫组化技术，首次绘制了热应激后大脑转录组全景图谱。通过比较热射组与假手术组的皮层组织，发现：1）外周髓系细胞（尤其是嗜酸性粒细胞）特异性浸润的分子证据；2）小胶质细胞同时表达促炎标志物(CD80/CD86)和抗炎标志物(CD163/CD206)的"混合表型"；3）与阿尔茨海默病数据集的部分通路重叠现象。

关键技术方法包括：建立Wistar大鼠热射病模型（42°C诱导核心体温达41.1°C）；全转录组测序与差异表达基因分析；基于CIBERSORT算法的免疫细胞群体定量；针对嗜酸性粒细胞主要碱性蛋白(MBP)和小胶质细胞标记物(Iba1)的免疫组化验证；以及与GEO数据库中阿尔茨海默病转录组(GSE5281等)的对比分析。

【研究结果】

1. 热射病模型验证：生理监测显示HS组核心温度峰值达41-42°C，伴随肝酶(AST/ALT)显著升高和血小板减少，符合临床热射病特征。

2. 转录组特征：

• 先天免疫通路全面激活：补体系统、细胞因子(IL-1β/TNF-α)信号和前列腺素合成通路显著上调
• 嗜酸性粒细胞特征基因(如MBP⁺)表达增加15倍
• 神经元特异性基因(如Syn1)普遍下调，提示热相关性神经损伤

1. 免疫微环境重塑：

• 计算反卷积显示外周髓系细胞占比增加47%，其中嗜酸性粒细胞贡献最大
• 免疫组化证实皮层出现MBP⁺嗜酸性粒细胞聚集
• 小胶质细胞呈现"双极激活"状态：共表达M1型(CD80^hi/CD86^hi)和M2型(CD206⁺/CD163⁺)标记物

1. 与AD的交叉分析：

• 共享补体成分(C1q/C3)和星形胶质细胞活化标志物(GFAP⁺)
• 但AD缺乏嗜酸性粒细胞特征信号

【结论与意义】
这项研究首次提出"嗜酸性粒细胞性神经炎症"概念，揭示热射病可打破神经-免疫特权，驱动传统认为不进入中枢的外周粒细胞浸润。虽然急性热损伤与慢性神经退变存在明显差异，但二者在先天免疫激活、小胶质细胞极化等层面的相似性，为理解神经炎症的"急性-慢性转化"提供了新思路。Kuan-Nien Chou团队特别指出，嗜酸性粒细胞这个"非主流"免疫亚群在中枢炎症中的作用值得深入探索——它们可能通过释放颗粒蛋白加剧神经损伤，或通过调节性功能参与修复平衡。该研究不仅为热射病神经保护策略开发提供了潜在靶点（如阻断嗜酸性粒细胞迁移），更搭建了连接急性脑损伤与慢性神经退行性疾病研究的桥梁。