人脑血管在医学上具有重要意义,它的功能障碍导致残疾和死亡,它形成的专门结构(血脑屏障)阻碍了几乎所有脑部疾病的治疗。然而,到目前为止,人们还没有人类大脑血管的分子图谱。有鉴于此,美国加州大学旧金山分校的Tony Wyss-Coray等研究人员,揭示阿尔茨海默病风险的多种介导因素。
本文要点
1)研究人员开发了血管分离和细胞核提取测序(VINE-seq),通过来自9名阿尔茨海默病患者和8名无认知障碍者的25个海马和皮层样本的143,793个单核转录组,对人脑的主要血管和血管周围细胞类型进行了分析。研究人员确定了大脑区域的和物种富集的基因和途径。
2)结果揭示了人类动静脉组织的分子原理,再现了一个渐进的内皮细胞和壁细胞的连续过程。
3)研究人员发现了人类周细胞的两种亚型,以溶质运输和细胞外基质(ECM)组织为标志;并定义了血管周围与脑膜纤维细胞的特化。
4)在阿尔茨海默病中,研究人员观察到维持ECM的周细胞选择性脆弱性和牵涉到血流失调的基因表达模式。
5)通过对脑细胞类型的扩大调查,研究人员发现在全基因组关联研究(GWAS)与阿尔茨海默病风险相关的前45个基因中,有30个基因在人脑血管中表达,并且通过免疫染色证实了这一点。
6)血管GWAS基因映射到内皮细胞蛋白运输、适应性免疫和ECM途径。许多在小鼠中是小胶质细胞特异性的,这表明阿尔茨海默病风险的部分演化性转移。
本文研究工作揭示了人类大脑血管的分子基础,这将为人们了解整个大脑健康、疾病和治疗提供信息。
参考文献:
Andrew C. Yang, et al. A human brain vascular atlas reveals diverse mediators of Alzheimer’s risk. Nature, 2022.
DOI:10.1038/s41586-021-04369-3
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04369-3