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单细胞转录组联合网络药理学提示藏红花调控阿尔茨海默病小胶质细胞神经炎症的潜在机制
作者: 王平义
单位: 中山大学附属第三医院

摘要

探讨阿尔茨海默病(AD)海马小胶质细胞异质性及其关键细胞通讯网络,并从单细胞转录组层面联合网络药理学阐明藏红花活性成分对小胶质细胞神经炎症的潜在干预机制。

纳入GEO数据库GSE198323数据集(人类海马组织单细胞测序数据集,其中AD 8例、对照8例),经质控后对53,896个细胞进行降维聚类、细胞注释、拟时序分析及CellChat细胞通讯分析;筛选藏红花活性成分及潜在靶点,与AD小胶质细胞差异基因取交集后构建“药物-成分-靶点-疾病”网络,进一步进行GO/KEGG富集、PPI网络分析和分子对接。


AD海马组织中小胶质细胞比例升高(2.32% vs 1.72%),并可分为7个功能亚群。拟时序结果提示小胶质细胞由稳态/预激状态向促炎状态转变,突触调控相关基因IL1RAPL1、PCDH9下调,NRG3呈早期升高后下降趋势。细胞通讯分析提示AD中细胞间通讯总体增强,NRG3-ERBB4轴、EPHA及VISFATIN相关信号异常。共获得4704个藏红花潜在靶点,与AD小胶质细胞相关基因交集得到4个交集靶点;进一步PPI分析得到TNF、AKT1、BCL2、IL6、JUN、TP53、STAT3等7个关键靶点。富集分析显示其主要涉及内质网蛋白加工、未折叠蛋白反应及TNF信号通路。分子对接显示以番红花酸为代表的活性成分与TNF、BCL2、STAT3等具有较强结合活性。


AD海马小胶质细胞存在炎症重塑及胶质-神经元通讯异常,NRG3-ERBB4轴可能为关键调控节点。藏红花可能通过多成分、多靶点、多通路调控内质网应激与炎症网络,减轻小胶质细胞介导的神经炎症,为AD相关神经康复研究与药物转化提供新的机制依据。


关键词: 阿尔茨海默病;藏红花;小胶质细胞;神经炎症;单细胞RNA测序;网络药理学
来源:中华医学会第二十六次物理医学与康复学学术会议