利用单细胞RNA测序和空间转录组学，加利福尼亚大学旧金山分校领导的一个团队从正常大脑样本和与中风风险增加相关的脑畸形情况影响的样本中，整理出了血管组织转录特征的目录。
＂许多形式的痴呆，包括阿尔茨海默氏症，似乎都有血管基础，”加州大学旧金山分校神经外科和神经科学研究员丹尼尔·利姆(Daniel Lim)在一份声明中说。“我们需要这样的图谱，以更好地了解血管系统的变化是如何导致认知和记忆的丧失的。”
当他们报道在科学周四，研究人员使用来自Rebus生物科学公司的10X Genomics Chromium scRNA-seq和Rebus Esper平台分别观察了从5名接受了靶向叶切除治疗的癫痫患者的大脑皮层样本中分离出来的超过74,535个正常动脉、静脉、小动脉、毛细血管和小静脉组织的单个细胞的转录特征和空间分辨RNA谱。
他们继续将该脑血管细胞组的特征与来自5个脑动静脉畸形个体的外科样本中106,853个脑血管细胞的RNA数据进行比较，并与现有的小鼠脑血管数据进行比较，梳理出人类特有的特征以及血管畸形样本特有的表达和细胞类型特征。
例如，在从正常的大脑血管样本中分离出来的细胞中，研究小组追踪到15个基于基因表达的集群，包括与内皮细胞、周细胞、平滑肌和血管周围成纤维细胞类型一致的配置文件，以及指向以前未被重视的细胞亚型的表达集群。
当他们将正常细胞图谱与使用动静脉畸形scRNA-seq谱识别的11个表达簇进行比较时，研究人员锁定了内皮细胞簇和血管模式中与大脑畸形相关的转移，以及导致血管炎症的相互作用。
通过从20多个破裂的动静脉畸形样本和13个未破裂的动静脉畸形样本中获取大量RNA序列数据，同时，该团队了解了在脑出血过程中差异表达的基因，突出了与大脑畸形破裂相一致的血管细胞和免疫微环境的变化。
加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所的神经外科医生和神经科学研究员伊森·温克勒是该研究的共同第一作者，他在一份声明中说:“这项研究为我们提供了开始开发新疗法的地图和目标列表，这可能改变我们治疗许多脑血管疾病的方式。”
Lim、Winkler和他们的合著者写道:“我们认识到，这个图谱只是朝着全面普查人类脑血管迈出的第一步。”尽管他们认为，到目前为止的发现“应该为未来对其他脑区域或脑血管疾病的研究提供信息，以加速对人类脑血管的机制理解和治疗靶向。”