新生儿炎症致敏缺氧缺血性脑损伤中微胶质细胞通过促进中性粒细胞趋化与激活加剧神经炎症的转录组特征研究

本研究针对新生儿缺氧缺血性脑损伤(HI)合并围产期感染时治疗性低温(TH)无效的临床难题，通过建立炎症致敏(LPS/HI)新生大鼠模型，采用CD11b/c磁珠分选结合RNA测序技术，揭示了微胶质细胞通过上调Selp、Serpine1等标志物促进中性粒细胞趋化与激活的关键机制。研究发现LPS/HI组微胶质细胞显著上调中性粒细胞趋化(neutrophil chemotaxis)相关通路，同时下调Siglec5等抗炎因子，为开发针对炎症致敏HI的新型生物标志物和治疗靶点提供了重要依据。

新生儿缺氧缺血性脑损伤(HI)是导致婴幼儿死亡和终身残疾的主要原因之一，而治疗性低温(TH)作为当前标准疗法，对合并围产期感染的病例却完全无效——这个临床困境背后隐藏着怎样的分子机制？德国埃森大学医院(University Hospital Essen, Germany)的Anna-Sophie Bremer等研究人员在《Journal of Neuroinflammation》发表的最新研究，通过精妙的实验设计揭开了微胶质细胞(microglia)在这场"炎症风暴"中的关键作用。

当缺氧缺血遇上细菌感染，新生儿大脑会经历怎样的免疫灾难？现有研究表明，单纯HI损伤后，治疗性低温能通过抑制神经炎症发挥保护作用；但合并LPS致敏炎症时，这种保护效应却神秘消失。更令人担忧的是，在医疗资源有限的地区，围产期感染发生率更高，使得这一问题尤为突出。研究人员推测，这可能与微胶质细胞的"双重激活"有关——这些大脑常驻免疫细胞在LPS预刺激下已处于"备战状态"，HI损伤则如同火上浇油，引发过度的炎症反应。

为验证这一假说，研究团队建立了P7日龄Wistar大鼠的LPS致敏HI模型，通过磁珠分选CD11b/c阳性细胞获得微胶质细胞，采用RNA测序技术绘制了精细的转录组图谱。实验设计包含四组对比：假手术组(Sham)、单纯LPS组、单纯HI组(NaCl/HI)和LPS致敏HI组(LPS/HI)，关键时间点为损伤后24小时。数据分析采用DESeq2进行差异表达分析，结合hcocena构建基因共表达网络，通过GSEA和GSVA进行通路富集分析。

研究结果揭示了三方面重要发现：

Transcriptomic analysis of microglia revealed clustering of differential expressed genes in different groups based on their conditions
主成分分析(PCA)显示LPS/HI组具有独特的转录特征，与其它组部分重叠但整体独立。热图分析发现25%高变基因中，LPS/HI组呈现更分散的表达模式，提示其更高的异质性。这暗示炎症致敏可能使微胶质细胞进入特殊激活状态。

Transcriptomic data revealed upregulation of genes involved in neutrophil chemotaxis
差异表达分析鉴定出Olfm4、Selp(选择素P)、Lcn2(脂钙蛋白2)、Serpine1和MMP8等关键上调基因。其中Selp和Serpine1在LPS/HI组特异性上调，可能成为诊断标志物。GSEA分析显示中性粒细胞趋化(neutrophil chemotaxis)、脱颗粒(degranulation)等通路显著富集，GSVA评分也验证了这一发现。

CoCena revealed clustering of leukocyte recruitment markers in two submodules
基因共表达网络划分出18个模块，其中中性粒细胞相关基因集中在maroon和plum两个模块。hub基因分析发现maroon模块以Slpi和S100a11为核心，调控炎症反应；plum模块则以Mcam、Rhoj等基因为中心，参与细胞迁移。值得注意的是，抗炎因子Siglec5和Adora3表达下调，揭示免疫平衡的破坏。

讨论部分深入阐释了这些发现的科学价值：Selp作为内皮细胞和血小板表面分子，可能通过PSGL-1轴促进中性粒细胞穿越血脑屏障(BBB)；Serpine1则可能通过抑制纤溶系统加剧血栓形成。研究首次揭示微胶质细胞在炎症致敏HI中通过"双刃剑"机制——既释放S100A8/A9等警报素(alarmin)招募中性粒细胞，又下调Siglec5等"免疫刹车"分子，导致不可控的神经炎症。

这项研究的重要突破在于：①发现Selp和Serpine1可作为炎症致敏HI的特异性生物标志物；②阐明微胶质细胞-中性粒细胞互作的新机制；③为开发针对CXCL1/CXCR2轴或Selp的靶向疗法提供理论依据。未来研究需在蛋白水平验证这些发现，并探索靶向干预能否恢复TH的保护作用。该成果为理解围产期感染加重脑损伤的机制开辟了新视角，对改善发展中国家新生儿脑病治疗具有重要临床意义。