绘制神经血管单元之间的通信图谱揭示了小鼠大脑不同发育区域中独特的血管生成过程

《Nature Communications》：Mapping neuro-vascular unit communications reveals distinct angiogenic programs across developing mouse brain regions

　　

摘要

神经血管单元（NVU）的相互作用调控着血管形态的建立、血脑屏障（BBB）的成熟以及神经元的稳态，但这些相互作用是否因大脑区域而异，以及它们在发育过程中如何调节血管系统，目前仍不清楚。在此研究中，我们结合了空间转录组学技术和产后小鼠大脑中特定区域的内皮细胞单细胞RNA测序技术，以绘制皮层和丘脑区域神经血管单元的交流动态。我们发现内皮细胞的基因表达存在时空差异，并表明神经元和胶质细胞的成熟过程与特定区域的血管生成轨迹密切相关。我们确定神经元与内皮细胞之间的TGFβ2信号传导是丘脑血管化过程中的关键调控因子。在特定的产后发育窗口期内，内皮细胞TGFβR1信号传导的缺失会导致mTOR过度激活，进而引发以丘脑为主的血管畸形和出血；而通过抑制mTOR可以纠正这些缺陷。综上所述，这些发现表明神经回路的成熟以及特定区域的神经血管单元交流机制共同协调了产后血管生成和血管系统的成熟过程，为理解神经血管疾病中的区域脆弱性提供了理论基础。