GP130调控大鼠脊髓损伤后巨噬细胞的极化及功能恢复：一项单细胞RNA测序研究

《Inflammation》：GP130 Regulates Macrophage Polarization and Functional Recovery after Spinal Cord Injury in Rats: A Single-Cell RNA Sequencing Study

　　

摘要

神经炎症和巨噬细胞极化在脊髓损伤后的继发性损伤及功能恢复中起着重要作用。IL-6细胞因子家族的常见信号转导受体亚基GP130与JAK/STAT3介导的炎症信号传导密切相关，但其在脊髓损伤后巨噬细胞极化中的作用尚不明确。本研究旨在探讨抑制GP130是否能够调节巨噬细胞极化并改善脊髓损伤后的功能恢复。研究采用标准化的微血管夹压迫方法建立T10节段脊髓压迫损伤的大鼠模型，在脊髓损伤后给予GP130抑制剂SC144。通过BBB评分和倾斜平面试验评估功能恢复情况，同时通过组织病理学、超微结构观察、免疫荧光、流式细胞术、qRT-PCR、Western blotting、ELISA以及单细胞RNA测序等方法分析组织损伤、炎症信号传导及巨噬细胞极化状况。此外，还利用原代骨髓来源的巨噬细胞在体外研究GP130敲低或药物抑制对巨噬细胞表型的直接影响。脊髓损伤会导致严重的运动功能障碍、组织破坏、超微结构损伤以及GP130相关炎症信号通路的激活。SC144处理可改善功能恢复，降低炎症因子的表达，并减弱下游STAT3的活化。单细胞RNA测序显示，脊髓损伤后会出现明显的单核细胞/巨噬细胞相关的髓系细胞反应，且髓系细胞内部存在转录异质性。免疫荧光和流式细胞术结果表明，GP130抑制可降低体内M1样标志物的表达，同时促进M2样标志物的表达。在原代巨噬细胞中，GP130-siRNA和SC144同样能抑制M1样促炎标志物的表达，增强M2样修复标志物的表达。综上所述，GP130抑制可调节巨噬细胞极化，从而促进T10节段脊髓压迫损伤后的功能恢复。这些发现表明，GP130相关的炎症信号传导可能是调控脊髓损伤后巨噬细胞介导的神经炎症的潜在治疗靶点。

神经炎症和巨噬细胞极化在脊髓损伤后的继发性损伤及功能恢复中起着重要作用。IL-6细胞因子家族的常见信号转导受体亚基GP130与JAK/STAT3介导的炎症信号传导密切相关，但其在脊髓损伤后巨噬细胞极化中的作用尚不明确。本研究旨在探讨抑制GP130是否能够调节巨噬细胞极化并改善脊髓损伤后的功能恢复。研究采用标准化的微血管夹压迫方法建立T10节段脊髓压迫损伤的大鼠模型，在脊髓损伤后给予GP130抑制剂SC144。通过BBB评分和倾斜平面试验评估功能恢复情况，同时通过组织病理学、超微结构观察、免疫荧光、流式细胞术、qRT-PCR、Western blotting、ELISA以及单细胞RNA测序等方法分析组织损伤、炎症信号传导及巨噬细胞极化状况。此外，还利用原代骨髓来源的巨噬细胞在体外研究GP130敲低或药物抑制对巨噬细胞表型的直接影响。脊髓损伤会导致严重的运动功能障碍、组织破坏、超微结构损伤以及GP130相关炎症信号通路的激活。SC144处理可改善功能恢复，降低炎症因子的表达，并减弱下游STAT3的活化。单细胞RNA测序显示，脊髓损伤后会出现明显的单核细胞/巨噬细胞相关的髓系细胞反应，且髓系细胞内部存在转录异质性。免疫荧光和流式细胞术结果表明，GP130抑制可降低体内M1样标志物的表达，同时促进M2样标志物的表达。在原代巨噬细胞中，GP130-siRNA和SC144同样能抑制M1样促炎标志物的表达，增强M2样修复标志物的表达。GP130抑制可调节巨噬细胞极化，从而促进T10节段脊髓压迫损伤后的功能恢复。这些发现表明，GP130相关的炎症信号传导可能是调控脊髓损伤后巨噬细胞介导的神经炎症的潜在治疗靶点。