与EGR1相关的炎症及神经血管特征表明偏头痛与缺血性中风之间可能存在关联

《The Journal of Headache and Pain》：EGR1-associated inflammatory and neurovascular signatures suggest a potential link between migraine and ischemic stroke

　　

摘要

背景

偏头痛与缺血性中风的发病风险增加有关，但连接这两种疾病的分子机制仍不清楚。

方法

我们对缺血性中风的批量RNA测序数据以及小鼠偏头痛模型的单细胞RNA测序数据进行了整合分析。通过差异表达分析、基因本体论富集分析、细胞间通讯分析、蛋白质-蛋白质相互作用分析、疾病关联分析以及药物-基因相互作用分析，试图找出共同的分子特征和通路。此外，还利用硝酸甘油诱导的小鼠偏头痛模型来验证体内的神经血管变化。

结果

整合转录组分析发现偏头痛与缺血性中风之间存在共同的上调基因，其中IL1B和EGR1是关键候选基因。在缺血性中风中，富集的通路主要与免疫和炎症反应相关，尤其是免疫反应调控的细胞表面受体信号传导以及白细胞介素-1介导的信号传导，而在富集的网络中IL1B和EGR1更是突出的候选基因。单细胞分析显示，在偏头痛中唯一显著共有的上调基因是EGR1，其在PEP神经元、NF神经元、血管细胞和成纤维细胞中的表达均有所升高，同时这些细胞类型中的大多数都激活了白细胞介素-1的产生途径。细胞间通讯分析表明，神经元、血管细胞和成纤维细胞之间的相互作用增强，尤其是通过ANGPTL信号传导实现。网络分析则将EGR1、IL1B、TLR4和ANGPTL2列为潜在的枢纽相关分子。在体内实验中，偏头痛模型表现出神经元活性增加、持续性的机械敏感性增高，以及三叉神经颈丛区域ZO-1蛋白表达降低，这些都表明血管紧密连接功能受损。

结论

这些研究结果揭示了偏头痛相关数据集与缺血性中风相关数据集中存在的共同炎症及神经血管特征，EGR1则是与这些共同变化相关的候选分子。我们的研究结果支持这样一种假设：炎症信号传导以及神经血管通讯功能的改变可能是偏头痛与中风相关血管脆弱性之间的关联因素。未来还需要进一步的功能研究来确定EGR1或相关通路是否真的起着因果作用。