基于转录组分析和单细胞测序研究，乳酰化相关基因会加剧急性缺血性中风的神经损伤并影响其预后

《Cell & Bioscience》：Lactylation-related genes contribute to neurological injury and prognosis of acute ischemic stroke based on transcriptome and single-cell sequencing analysis

乳酸诱导的乳酰化机制通过PBMCs转录组测序和单细胞分析揭示，急性缺血性脑卒中（AIS）患者LRGs富集于NK-T细胞并调控神经-免疫通讯，LASSO回归筛选出SUMO2、SUB1、LSP1、EEF1G四个预后标志物（AUC=0.805）。

　　

摘要

背景

脑缺血后乳酸的快速积累已被充分记录，然而，高乳酸水平引发的乳酸化在调节急性缺血性中风（AIS）的神经损伤和预后中的病理生理机制仍需进一步阐明。

方法

我们使用Illumina测序平台构建了60名AIS患者和60名健康对照组的外周血单核细胞（PBMCs）的转录组谱型。基于56个与乳酸化相关的基因（LRGs）进行无监督共识聚类，以区分AIS的分子亚型。通过单细胞测序数据分析，评估了LRGs富集对神经元间通讯的调控作用。

结果

在AIS患者和健康对照组之间发现了265个差异表达基因（DEGs），其中162个上调，103个下调。这些DEGs在自然杀伤细胞介导的细胞毒性、细胞因子-细胞因子受体相互作用以及TGF-β信号通路中富集。无监督共识聚类将AIS分为两种亚型，其中AIS2亚型的神经元损伤和炎症反应更为严重。单细胞测序分析显示，脑缺血后LRGs主要在NK和T细胞中富集。细胞通讯分析进一步表明，LRGs可能通过Nampt-Insr和Tnf-Tnfsf1b配体-受体对调节NK和T细胞与神经细胞之间的相互作用。LASSO回归选出了四个与预后相关的基因（SUMO2、SUB1、LSP1、EEF1G），这些基因在预后预测中具有较高的诊断效能（AUC值=0.805，敏感性=0.875，特异性=0.706）。

结论

我们的研究发现，AIS患者中的LRGs与神经功能缺损的严重程度和炎症状态之间存在显著相关性，这表明LRGs可能是AIS的潜在预后生物标志物。