近日，鄭州大學基礎醫學院王建課題組聯合華大生命科學研究院，利用單細胞轉錄組和時空組學技術Stereo-seq，成功繪制了全球首個小鼠腦出血模型腦組織的單細胞分辨率“時空圖譜”，首次揭示了血腫及其周邊呈現空間梯度分布的基因表達模式，并在腦出血后遠端腦區檢測到靜息態神經干細胞向活化狀態轉換的特征基因。這些發現為深入理解腦出血后的局部和全局反應提供了寶貴的資源，為腦出血時空動態病理過程的理解提供了新的視角和方向，有望助力臨床上該疾病的早期診斷與治療。

研究團隊構建了膠原酶誘導的小鼠腦出血模型，利用空間轉錄組Stereo-seq技術獲取了來自3,342,277個細胞的空間轉錄組數據，覆蓋腦出血后的8個關鍵時間點，系統繪制了腦組織中細胞類型的時空反應圖譜。生物信息學分析識別出26種主要細胞類型，又進一步劃分為47個神經元亞類，28個膠質細胞亞類，7個免疫細胞亞類及17個血管相關細胞亞類等。

本研究鑒定出17種在受損半球顯著富集的“腦出血相關細胞亞群”，并且發現在腦出血后1天內，血腫中心神經元死亡，星形膠質細胞（AC_6）、少突膠質細胞（OLG_6、OLG_8）和小膠質細胞（MGL_3、MGL_5）在血腫周圍區域明顯聚集。腦出血后3天，AC_6在病灶區域富集。腦出血后第7天起，AC_6和OLG_6共同在出血邊界形成典型的“膠質瘢痕”，出血核心區域則以巨噬細胞（MAC_1、MAC_2）為主。值得關注的是，在腦出血后第7天，病灶區域逐漸形成相對封閉的空間結構，伴隨著多種功能基因分別在血腫中心、病灶外圍及病灶邊緣的空間梯度表達，表明第7天是腦出血后“清除—修復”機制啟動的關鍵時間窗口。

為驗證上述發現的可重復性，研究人員構建了自體血誘導的腦出血小鼠模型，發現兩種模型在腦組織病理表現和關鍵基因表達上高度一致的同時存在模型特異性的變化。

相關研究成果以“Spatiotemporal transcriptomic maps of mouse intracerebral hemorrhage at single-cell resolution”為題發表在Cell子刊Neuron（中科院一區Top期刊）上。該研究成果得到國家自然科學基金，國家重點科技發展計劃等項目的資助。

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https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.04.026