单细胞RNA测序揭示脑出血患者血肿与血液免疫景观：从外周循环到病灶微环境的动态解析

北京天坛医院团队通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)首次系统描绘了脑出血(ICH)患者血肿与外周血的免疫图谱，发现中性粒细胞(Neutrophils)在TLR4介导的CXCL/MIF信号通路中发挥核心作用，为靶向免疫炎症的干预策略提供了新依据。研究发表于《Journal of Neuroinflammation》。

　　

脑出血作为致死致残率最高的卒中类型，其治疗手段却远落后于缺血性卒中。尽管已知血肿引发的免疫炎症是继发性脑损伤的关键机制，但既往研究多基于动物模型，人类血肿本身的免疫特征始终是"黑箱"。更棘手的是，针对炎症通路的临床试验屡屡失败——从动物到人体的转化鸿沟、从外周到中枢的认知断层，成为阻碍治疗突破的"双重迷雾"。

北京天坛医院神经内科联合国家神经系统疾病临床医学研究中心的研究团队，借助微创手术获取的珍贵血肿样本，首次采用单细胞RNA测序技术，绘制了从外周血到血肿微环境的全景免疫图谱。这项发表于《Journal of Neuroinflammation》的研究，不仅揭示了中性粒细胞在TLR4-CXCL8轴中的核心作用，更发现了HIVEP2/CIITA等转录因子调控的免疫代谢重编程现象，为开发时空特异性干预策略提供了分子路标。

研究团队运用三大关键技术：1) 对4例24小时内入院的ICH患者同步采集血肿和静脉血，以3例健康者外周血为对照；2) 10x Genomics单细胞转录组测序结合Harmony算法整合数据；3) 通过CellChat分析细胞互作、Monocle2拟时序分析及scMetabolism评估代谢通路。

主要发现如下：

血肿与外周血的免疫差异
通过t-SNE聚类鉴定出中性粒细胞、NK/T细胞、单核/巨噬细胞三大免疫亚群。血肿中中性粒细胞比例虽略有下降，但仍占主导地位(占比约40%)，其高表达FCGR3B(CD16B)和TLR2等激活标记。从外周血到血肿，CXCL8-CXCR1/2配受体对成为中性粒细胞募集的"导航信号"，而代谢特征从TCA循环转向糖酵解，提示能量危机下的炎症爆发。

中性粒细胞的功能异质性
拟时序分析发现血肿中性粒细胞分化为促炎(高表达FOS/IL1R2)和修复(高表达VEGFA/PLAU)两种命运。关键基因AKAP12和HDC共同参与血脑屏障(BBB)调控，而MIF-ACKR3轴在跨内皮迁移中起关键作用。免疫组化证实MPO⁺中性粒细胞在血肿周围共表达CD16/CXCR1/TLR4，构成"炎症三联征"。

TLR4的双重调控网络
相关性分析显示TLR4与NLRP3(r=0.82)、IL-1β(r=0.76)等炎性因子显著相关。代谢分析揭示TLR4同时激活脂肪酸代谢和糖酵解，这种"代谢-炎症耦合"效应在血肿中尤为突出。CXCL8-CXCR1/2和MIF-CD74构成TLR4下游的两大效应通路，分别介导中性粒细胞趋化和单核细胞活化。

免疫细胞的动态重编程
单核细胞在血肿中分化为经典(高表达SPP1/CCL20)和非经典亚型，后者通过HLA-DRB1提呈抗原激活T细胞。CD8⁺T细胞在血肿中扩增2.3倍，其分泌的CCL5/CCL4L2形成细胞毒性微环境。转录因子HIVEP2和CIITA在所有免疫细胞中普遍上调，可能通过调控MHC II类分子影响抗原提呈。

这项研究首次构建了ICH"血肿免疫图谱"，突破性地揭示：1) 中性粒细胞通过TLR4-CXCL8轴驱动早期炎症风暴；2) 代谢重编程(糖酵解增强/TCA抑制)是免疫激活的"能量货币"；3) HIVEP2/CIITA构成跨细胞类型的转录调控网络。这些发现不仅解释了既往靶向单一炎性因子临床试验的失败原因，更提出了"时空精准干预"的新策略——在急性期阻断TLR4-MIF通路减轻损伤，在亚急性期调控CIITA促进修复。

临床转化方面，研究提示CD16⁺中性粒细胞和CXCL8可作为疗效预测标志物，而靶向AKAP12-HDC通路或能减少BBB破坏。未来需在更大队列中验证这些发现，并探索如何将血肿免疫特征与影像组学、临床预后相结合，推动ICH的精准分型治疗。