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题 目：Single-cell dissection of the human blood-brain barrier and glioma blood-tumor barrier

期 刊：Neuron

影响因子：14.7

发表时间：2024.07.26

dafabet手机黄金版合作技术：单细胞测序

血脑屏障（BBB）起着至关重要的血管特化作用，在阻碍药物输送的同时保护和滋养脑神经元和胶质细胞。2024年8月26日，陕西师范大学张磊/解源团队与空军军医大学唐都医院王樑团队合作在Neuron发表题为Single-cell dissection of the human blood-brain barrier and glioma blood-tumor barrier的文章，基于单细胞RNA测序构建了人类血脑屏障综合分子图谱，加深了其在GBM中扰动的了解，有望指导未来对脑健康、病理和治疗策略的研究。

本篇文章，dafabet手机黄金版为其提供了单细胞转录组实验和测序支持~

这篇研究文章旨在通过单细胞RNA测序技术（scRNA-seq），深入分析人类血脑屏障（BBB）和胶质瘤血肿瘤屏障（BTB）的细胞和分子特性。研究重点在于比较正常脑组织和胶质瘤（尤其是胶质母细胞瘤，GBM）中血管细胞的转录组，揭示脑肿瘤如何影响血脑屏障的功能和结构。该研究构建了一个包含103,230个脑血管细胞的高分辨率分子图谱，发现了GBM中的关键分子变化，并探讨了这些变化在脑肿瘤治疗中的潜在应用。

研究中使用了13个手术切除的脑胶质瘤样本及其邻近的正常脑组织。这些样本包括3例携带异柠檬酸脱氢酶（IDH）基因突变的低级别胶质瘤（LGG）和4例IDH野生型的胶质母细胞瘤（GBM）。研究者通过新开发的细胞分离和捕获技术，确保了样本中血管细胞的高质量和高数量，用于后续的单细胞RNA测序分析。

1. 细胞分离和捕获：研究人员首先从新鲜手术样本中分离血管细胞，采用温和的酶解方法，再通过磁性细胞分离技术（MACS）富集内皮细胞（CD31+）和管壁细胞（PDGFRβ+），同时去除白细胞（CD45+）。

2. 单细胞RNA测序：对分离得到的103,230个脑血管细胞进行单细胞RNA测序，并使用统一流形逼近和投影（UMAP）进行数据聚类，识别出10种主要的细胞类型。

3. 分子特征分析：通过基因标记分析、基因集合富集分析和一维伪时间分析，研究了正常脑和胶质瘤样本中的内皮细胞和管壁细胞的异质性和分区情况。

4. GBM的特异性变化研究：对GBM样本中特定的内皮细胞和管壁细胞亚群进行详细分析，发现LOXL2依赖的胶原蛋白修饰在GBM中是一个常见的分子变化，并测试了抑制LOXL2对提高化疗效果的潜力。

1. 正常脑与胶质瘤的比较：在低级别胶质瘤（LGG）中，血管细胞的转录组与正常脑组织相似，未观察到显著变化。然而，在胶质母细胞瘤（GBM）中，内皮细胞和管壁细胞表现出明显的分子异质性，尤其是GBM特异性内皮细胞（GBM-EC）和管壁细胞（GBM-PC）。

2. LOXL2和胶原蛋白修饰：研究发现LOXL2依赖的胶原蛋白修饰是GBM血管中的一个关键变化。通过抑制LOXL2，化疗药物的渗透性增加，治疗效果显著增强，表明LOXL2可能成为GBM治疗的一个新靶点。

3. 分子分区：研究揭示了正常脑中内皮细胞沿动静脉轴的分区现象，并发现这种分区在GBM中被显著扰乱。GBM中的血管细胞表现出异常的基因表达，特别是在与血管通透性和免疫反应相关的基因上。

通过这项研究，研究人员为脑血管系统的结构和功能提供了新的见解，特别是在疾病状态下的变化，为未来开发新的脑肿瘤治疗策略提供了有价值的资源。