Page 55 - 南京医科大学自然版

第45卷第4期 陈贝宁，杨清湖，袁增强，等. 亨廷顿舞蹈症中星形胶质细胞转录异质性分析［J］.
2025年4月 南京医科大学学报（自然科学版），2025，45（4）：487-497，587 ·491 ·

（μm 2 ） 30 （μm） 80
A WT HD B 40 C
Astrocytes cell body area 10 Astrocytes protrusion length 20
60
3 M 20 40

0
3M⁃WT 3M⁃HD 0
3M⁃WT 3M⁃HD
A D 80 *** E （μm） 150
M （μm 2 ） ***
12 60 100
Astrocytes cell body area 40 Astrocytes protrusion length 50

20

0
12M⁃WT 12M⁃HD 0 12M⁃WT 12M⁃HD
F A1 specific A2 specific
2.0
WT
1.5
3M⁃HD * *** * 1.0
12M⁃HD *** * ** * 0.5
H2⁃D1 Ggta1 Serping1 Fkbp5 Gbp2 H2⁃T23 Psmb8 Srgn S100a10 B3gnt5 Emp1 Tm4sf1 Cd14 Ptgs2 Clcf1 Ptx3

A：The images of activiated astrocytes in the brain between WT and HD mice at 3 month and 12 month（green：GFAP；blue：DAPI；scale bars=
10 μm）. B，C：No significant changes in the cell body area（B）and protrusion length of astrocytes（C）at 3⁃month⁃old mice（n=40-60 from 6 mice）. D，
E：Astrocytes in 12⁃month⁃old HD mice were activated（n=40-60 from 6 mice）. F：The expression level of A1 and A2 specific markers among the WT，
*
**
early⁃onset HD（3M⁃HD），and late⁃onset HD（12M⁃HD）mice brain（n=3）. P < 0.05，P < 0.01，and *** P < 0.001.
图1 HD小鼠脑内星形胶质细胞活化状态
Figure 1 The activation of astrocytes in the brain of HD mice

病程早期，星形胶质细胞与神经突生长和突触形 上调的 GO 条目做了进一步的功能聚类，共聚类出
成缺陷相关。 12 个功能亚类，诸如趋化活性、信号转导和细胞响
2.3 HD病程后期星形胶质细胞转录组学变化 应等关键功能在小鼠HD病程后期发生了显著变化
转录组数据显示，与WT组相比，12月龄 HD 小 （图3E）。这可能与HD小鼠病程后期出现的肌张力
鼠脑内星形胶质细胞的特征存在显著差异（图3A）， 障碍、小脑性共济失调、癫痫等临床症状息息相关。
共筛选出2 532个差异基因，这一数目显著高于HD 2.4 差异基因PPI网络构建
病程早期，其中上调基因2 295个，占全部差异基因 神经退行性疾病通常与衰老密切相关。为了
的90.64%（图3B）。进一步，针对上调和下调差异表 明确 HD 后期由疾病而非衰老引发的星形胶质细胞
达基因进行生物过程（biological process，BP）、细胞 转录组异质性，并进一步解析 HD 的潜在分子标志

成分（cellular component，CC）和分子功能（molecular 物，将12月龄HD小鼠检测出的所有2 295个上调基
function，MF）GO 功能富集分析，结果显示差异基因 因和237个下调基因，与对照组WT小鼠衰老过程中
功能主要富集在 BP 中的炎症反应、信号转导、胶质 表达量变化的 934 个上调基因和 1 472 个下调基因
细胞活化等；CC 中的胞外基质、吞噬体、突触前后 进行交集分析。韦恩图显示，1 708个基因在HD病
膜、神经元膜结构等；MF 中的蛋白质结合、钙离子 程发展过程中发生了特异性变化，与小鼠的自然衰
结合、趋化因子活性、肝素结合等。其中，544 个 老无关（图 4A）。这些差异表达基因主要富集在
DEG与蛋白质结合功能相关，是DEG数目最多的功 PI3K⁃Akt、钙、Ras、MAPK等信号通路以及神经活性
能条目（图 3C、D）。为进一步分析 DEG 功能，针对 配体⁃受体相互作用、谷氨酸突触、GABA能突触等神