NEO1基因在蛛網(wǎng)膜下腔出血后調(diào)控A1型星形膠質(zhì)細胞極化的作用
期刊：Journal of Neuroinflammation
影響因子：10.1
通訊單位：南方醫(yī)科大學
通訊作者：段傳志，李西峰，劉文超
伯豪技術產(chǎn)品：伯優(yōu)®細胞核分離試劑盒
科學問題
蛛網(wǎng)膜下腔出血（SAH）后的神經(jīng)炎癥在多種病理通路和不良預后中起著關鍵作用。已有研究表明，靜息狀態(tài)的星形膠質(zhì)細胞在SAH后可極化形成至少兩種不同表型：促炎的A1表型和抗炎的A2表型。單細胞測序結(jié)果顯示，SAH后A1星形膠質(zhì)細胞數(shù)量增加，NEO1可能參與星形膠質(zhì)細胞極化過程。作者通過將NEO1fl/fl小鼠與GFAP-Cre小鼠雜交，構(gòu)建了星形膠質(zhì)細胞特異性NEO1條件性敲除（cKO）小鼠。利用血管內(nèi)穿刺誘導的SAH小鼠模型，作者發(fā)現(xiàn)NEO1下調(diào)可顯著抑制A1星形膠質(zhì)細胞極化，并減少相關炎癥因子的釋放。星形膠質(zhì)細胞中NEO1敲除后，cPLA2、MAVS和NF-KB的mRNA水平顯著降低。已知cPLA2-MAVS相互作用在激活NF-KB轉(zhuǎn)錄程序中發(fā)揮重要作用，基于此作者推測NEO1通過該信號通路發(fā)揮作用，并通過體外實驗，驗證了這一假設。米格魯司他（miglustat）給藥可顯著減輕SAH后的神經(jīng)炎癥，并改善神經(jīng)功能恢復。綜上，本文研究結(jié)果表明，抑制NEO1可通過cPLA2-MAVS通路減輕SAH后A1星形膠質(zhì)細胞極化。
主要產(chǎn)品
伯優(yōu)®細胞核分離試劑盒
（技術產(chǎn)品伯豪生物提供）
研究結(jié)果
1. SAH后星形膠質(zhì)細胞極化呈現(xiàn)時間特異性，NEO1表達下調(diào)
為闡明蛛網(wǎng)膜下腔出血（SAH）后星形膠質(zhì)細胞極化狀態(tài)的改變，研究人員在動物模型建立24小時后收集實驗組和對照組小鼠的腦組織進行單細胞測序。結(jié)果顯示，SAH后小鼠腦組織中星形膠質(zhì)細胞可分為A1和A2兩個反應性亞群，其中A1星形膠質(zhì)細胞數(shù)量在SAH后1天顯著增加，且差異基因富集于轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合和細胞因子活性相關功能，提示其在早期神經(jīng)炎癥中的核心作用。Western blot驗證顯示，SAH后C3蛋白表達逐漸升高，2天達峰值，而S100A10在1天短暫抑制后逐漸升高；NEO1表達從SAH后1天開始下調(diào)，2-3天顯著降低，且神經(jīng)功能缺損在1天最為嚴重，這些時間特征表明，SAH后第1天是后續(xù)機制研究和治療研究的關鍵窗口期。
圖1A SAH腦組織樣本單細胞RNA分析
2. 星形膠質(zhì)細胞特異性敲除NEO1抑制A1極化，改善神經(jīng)炎癥微環(huán)境
基于已有研究，作者推測NEO1在SAH后調(diào)控星形膠質(zhì)細胞極化。為驗證這一假設，作者構(gòu)建了皮質(zhì)星形膠質(zhì)細胞特異性NEO1條件性敲除（cKO）小鼠。實驗分為四組：對照組、NEO1 cKO組、SAH組和NEO1 cKO+SAH組。結(jié)果顯示，與SAH組相比，NEO1 cKO+SAH組小鼠腦組織中A1表型標志物C3的蛋白表達顯著降低，免疫熒光顯示C3+GFAP+細胞比例減少，而A2表型標志物S100A10表達升高，S100A10+GFAP+細胞比例增加，流式細胞術進一步驗證了這一轉(zhuǎn)變。炎癥因子檢測顯示，NEO1敲除顯著后IL-1α、IL-1β、IL-18、TNF-α等促炎因子水平降低，抗炎因子IL-10表達升高，同時Fluoro-Jade陽性退變神經(jīng)元數(shù)量減少，神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)有明顯改善，表明NEO1敲除可通過調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細胞極化減輕神經(jīng)炎癥和神經(jīng)元損傷。
圖2 星膠特異性敲除NEO1對SAH后A1/A2星形膠質(zhì)細胞活化的影響
3. NEO1通過cPLA2-MAVS-NF-KB通路調(diào)控星形膠質(zhì)細胞極化
為探究NEO1介導的星膠極化的分子機制，研究人員對星膠特異性NEO1 cKO小鼠的大腦皮質(zhì)組織進行轉(zhuǎn)錄組測序。結(jié)果顯示，NEO1 cKO小鼠腦組織中cPLA2（PLA2G4A）、MAVS、NF-KB（NFKB1）的mRNA水平顯著下調(diào)，Western blot驗證顯示，NEO1敲除后cPLA2、MAVS、NF-KB及磷酸化NF-KB的蛋白表達均顯著降低。免疫熒光共定位顯示，NEO1 cKO小鼠腦組織中cPLA2+MAVS+GFAP+三重陽性細胞比例減少，體外實驗進一步證實，HB刺激可誘導原代星形膠質(zhì)細胞中cPLA2、MAVS表達升高，而NEO1敲除可逆轉(zhuǎn)這一效應。慢病毒介導cPLA2過表達后，NEO1敲除引起的C3表達降低、S100A10表達升高現(xiàn)象被顯著逆轉(zhuǎn)，同時促炎因子水平回升，神經(jīng)元毒性增強，直接證明cPLA2-MAVS通路是NEO1調(diào)控星形膠質(zhì)細胞極化的關鍵下游機制。
圖3 星形膠質(zhì)細胞中敲除NEO1可下調(diào)cPLA2和MAVS的表達
4.米格魯司他靶向通路改善SAH預后
作者采用600mg/kg劑量，研究米格魯司他（miglustat）對SAH后神經(jīng)炎癥的影響。Western blot表明，米格魯司他給藥抑制A1星形膠質(zhì)細胞極化，促進A2星形膠質(zhì)細胞極化。SAH+miglustat組小鼠的改良Garcia評分顯著高于SAH組，腦含水量顯著降低，曠場實驗中運動功能和探索行為明顯改善。機制上，米格魯司他處理后C3表達顯著降低，S100A10表達升高，同時促炎因子（IL-1α、IL-1β等）下調(diào)，IL-10上調(diào)， Fluoro-Jade陽性退變神經(jīng)元數(shù)量減少，表明米格魯司他通過抑制cPLA2-MAVS通路，調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細胞極化，從而減輕神經(jīng)炎癥和腦損傷。
圖4米格魯司他給藥促進SAH后小鼠神經(jīng)功能恢復
研究意義與展望
該研究通過嚴謹?shù)膶嶒炘O計，首次闡明了NEO1在SAH后A1星形膠質(zhì)細胞極化中的關鍵調(diào)控作用，建立了“NEO1-cPLA2-MAVS-NF-KB”調(diào)控網(wǎng)絡，為理解SAH后神經(jīng)炎癥的分子機制提供了全新視角。星形膠質(zhì)細胞特異性敲除NEO1和米格魯司他干預的顯著療效，證實了該通路作為治療靶點的可行性，尤其米格魯司他作為已獲批臨床應用的藥物，其在SAH中的轉(zhuǎn)化潛力為臨床治療提供了新的快速轉(zhuǎn)化方向。
參考文獻：
1. Wu Y., Wei B., Jin L. et al. NEO1 modulates the A1 astrocyte polarization in subarachnoid hemorrhage through the cPLA2-MAVS signaling pathway. J Neuroinflammation (2025). https://doi.org/10.1186/ s12974-025-03643-9
本產(chǎn)品專為從動物組織中分離高純度的單細胞核而設計。組織通過勻漿、裂解細胞膜等步驟釋放完整細胞核，同時維持核膜穩(wěn)定性及染色質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，優(yōu)化的密度梯度離心或離心管柱技術可進一步去除細胞碎片和雜質(zhì)，從而可滿足下游單細胞組學、表觀遺傳學等前沿研究領域?qū)毎说馁|(zhì)量要求。本產(chǎn)品突破傳統(tǒng)解離法對樣本活性的依賴，廣泛適用于新鮮或新鮮冰凍組織，并兼容微量組織（<10 mg）；全流程操作簡捷，為復雜樣本提供標準化的解決方案。
