基础医学与临床 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (7): 841-850.doi: 10.16352/j.issn.1001-6325.2025.07.0841
于晓琳, 张而宁, 沙龙泽*
YU Xiaolin, ZHANG Erning, SHA Longze*
摘要: 目的 利用公开的人脑单细胞转录组测序数据,鉴定阿尔茨海默病(AD)与癫痫之间的共表达基因及其潜在共病机制,并在表达嵌合小鼠/人淀粉样蛋白前体蛋白(Mo/HuAPP695swe)和突变人早老蛋白1(PS1-dE9)的APP/PS1双转基因AD模型小鼠中验证。方法 选取基因表达综合(GEO)数据库中AD和癫痫患者的脑组织单细胞转录组测序数据,利用Seurat与clusterProfiler等R语言工具进行细胞聚类、差异表达分析与基因本体论(GO)功能富集分析,并进行视频脑电图(vEEG)检测和Western blot实验。结果 共识别出8种脑细胞类型,其中神经元和胶质细胞在AD与癫痫中存在共有的差异表达基因。GO功能富集分析发现,这些基因聚类于金属离子反应、突触传递、氧化应激和免疫激活等通路,提示两种疾病可能在突触功能障碍与炎性反应应答等方面存在共同病理基础。利用APP/PS1的AD小鼠模型,通过vEEG记录发现30%小鼠表现出高频率的癫痫发作,70%小鼠表现出低频率的癫痫发作。在AD小鼠前额叶皮质中也验证出单细胞测序数据鉴别出的关键分子HES5、c-FOS及RPL10A的表达上调。结论 AD与癫痫在特定细胞类型中存在基因共表达谱及功能通路,为进一步阐明其共病机制与开发靶向干预策略提供了理论支持。
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