亨廷顿舞蹈症中星形胶质细胞转录异质性分析

摘要

目的：解析亨廷顿舞蹈症（Huntington’s disease,HD）病程中小鼠大脑内星形胶质细胞活化状态及转录异质性，筛选和鉴定HD病程相关的核心基因。方法：利用免疫荧光考察HD病程早期和后期星形胶质细胞的激活情况，采用RT-qPCR分析星形胶质细胞激活表型；利用单细胞解离和磁珠分选技术分离小鼠脑星形胶质细胞，进行转录组学测序；结合生物信息学分析，分别对HD早期和后期转录组学数据进行差异表达基因（differentially expressed genes,DEG）及基因本体论（Gene Ontology,GO）功能富集分析；筛选HD病程相关基因进行蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络分析，并验证核心基因的表达。结果：在HD病程后期，星形胶质细胞转变为A1型反应性星形胶质细胞；病程早期，HD小鼠星形胶质细胞的差异基因主要与突触间隙和突触结构维持等突触相关功能有关，而病程后期则主要涉及趋化活性、信号转导和细胞响应等功能；最后，HD病程中星形胶质细胞的核心基因功能主要体现在血管发生、RNA剪接与代谢以及肌肉运动方面。结论：HD病程早期星形胶质细胞影响神经元发育和突触形成，病程后期星形胶质细胞转变为具有神经毒性的A1型反应性星形胶质细胞；排除衰老过程影响的星形胶质细胞异质性基因可作为HD病理进展和预测的有效分子标志物，这有望为HD早期发现和诊疗提供新的实验证据。

关键词

亨廷顿舞蹈症 / 星形胶质细胞 / 转录组学

基金资助

国家自然科学基金（82230042,82371260）