摘要
钠耦合柠檬酸转运蛋白NaCT（SLC13A5）可将细胞外的柠檬酸转运进细胞。在中枢神经系统中，SLC13A5主要在神经元中表达。细胞质中的柠檬酸水平依赖于线粒体产生的柠檬酸以及从其他中枢神经细胞导入的柠檬酸，这些柠檬酸既调节中间代谢，又为脂质合成和组蛋白乙酰化提供乙酰辅酶A。尽管有证据表明NaCT在神经代谢稳态中起作用，但在阿尔茨海默病进展过程中以及不同星形胶质细胞亚型中，其转录变化情况尚未在单细胞层面得到明确研究。我们分析了西雅图阿尔茨海默病脑细胞图谱（SEA-AD）中间颞叶数据集中84名受试者共1,378,211个核的单核RNA测序数据，依据连续的阿尔茨海默病假性进展评分，研究了SLC13A5及七种与柠檬酸代谢相关的基因的表达情况。SLC13A5主要在星形胶质细胞中表达（占比约20%），且集中在Astro 2亚型中（占比24.0%）。这类亚型具有较低的C3（1.6%）和CD44（5.5%）表达水平，随着疾病假性进展，该亚型的比例会上升（斯皮尔曼相关系数为+0.345，FDR值小于0.001）。而A1反应型Astro 3亚型中SLC13A5的表达占比仅为0.87%，其比例则随疾病进展而下降（相关系数为?0.393）。相反的组成变化和转录调控机制使得整体上SLC13A5的表达比例保持稳定。SLC13A3和ACO1基因的表达在受试者群体中呈逐渐下降趋势，这一趋势与布拉克分期和塔尔阶段相关（相关系数范围为?0.307至?0.349，FDR值小于0.01）。携带APOE4基因的受试者中，Astro 2亚型细胞内的SLC13A5表达比例较低（中位数分别为17.6%和25.9%；威尔科克森检验的p值为0.025），不过这一关联在多变量回归分析中并不显著。在布拉克分期较高的情况下，认知功能正常的受试者与预期会患阿尔茨海默病的受试者之间，Astro 2亚型中的SLC13A5表达水平没有差异（p值为0.888）。与通常认为NaCT是神经元转运蛋白的观点不同，在SEA-AD中间颞叶数据集中，SLC13A5转录本几乎只存在于星形胶质细胞核中，且主要集中在具有稳态功能的Astro 2亚型中，而且随着阿尔茨海默病病情的加重，这一亚型的比例仍保持稳定。由于这些数据是基于细胞核中的转录本检测得出的，因此只能说明何处可以检测到SLC13A5 mRNA，无法确定NaCT蛋白或其实际功能的所在细胞位置，后者还需要通过原位实验来验证。
