基于单细胞RNA测序的青光眼神经退行性病变期间视神经乳头神经血管单元的异质性

《The FASEB Journal》：The Heterogeneity of the Neurovascular Unit in the Optic Nerve Head During Glaucomatous Neurodegeneration Based on Single-Cell RNA Sequencing

【字体：大中小】 时间：2026年10月02日 来源：The FASEB Journal? 4.2

编辑推荐：

　　摘要青光眼是一种多因素导致的神经退行性疾病，视神经盘（ONH）中神经血管单元（NVU）功能障碍逐渐被认为是促进神经退行进展的因素之一，但其异质性特征仍知之甚少。在此，我们建立了高眼压（HIOP）和大肠

摘要

青光眼是一种多因素导致的神经退行性疾病，视神经盘（ONH）中神经血管单元（NVU）功能障碍逐渐被认为是促进神经退行进展的因素之一，但其异质性特征仍知之甚少。在此，我们建立了高眼压（HIOP）和大肠杆菌脂多糖诱导的眼部炎症（LPS）大鼠模型，并对ONH为中心的组织进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），以表征NVU及其主要细胞成分的细胞和分子特征。在对照组（Ctrl）、HIOP和LPS条件下，观察到ONH-NVU的细胞组成和细胞间通讯存在显著差异。星形胶质细胞在HIOP组中相对比例明显增加，而小胶质细胞在LPS刺激下优先扩增。通过细胞-细胞通讯分析，星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞之间显示出紧密的相互作用，其中星形胶质细胞和内皮细胞之间的相互作用最强。对主要NVU细胞类型的重新聚类进一步鉴定了不同的亚群，包括具有显著异质性特征的Dcn⁺Myoc⁺星形胶质细胞、S100a8⁺S100a9⁺小胶质细胞和Nebl⁺Cytl1⁺内皮细胞，其细胞间相互作用表现出显著的整合素-胶原蛋白网络，在HIOP条件下调控细胞外基质（ECM）重塑。进一步的组织形态学分析证实了ONH星形胶质细胞网络的早期崩溃和视网膜神经节细胞（RGC）的退化。因此，这些发现揭示了HIOP条件下ONH-NVU的显著异质性，星形胶质细胞介导的ECM重塑可能是后续ONH凹陷形成和青光眼性神经退行的关键早期力学生物学事件。

图形摘要

对对照组（Ctrl）、HIOP和LPS大鼠模型中ONH为中心的组织进行scRNA-seq。重新聚类揭示了三类不同的NVU亚群，包括Dcn⁺Myoc⁺星形胶质细胞、S100a8⁺S100a9⁺小胶质细胞和Nebl⁺Cytl1⁺内皮细胞。HIOP条件下的NVU异质性驱动了星形胶质细胞-内皮细胞之间的整合素-胶原蛋白串扰，调控ECM重组、早期ONH凹陷形成和RGC退化（使用BioRender.com制作）。