中風(fēng)作為一種高發(fā)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺血性損傷，其修復(fù)過(guò)程始終是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。星形膠質(zhì)細(xì)胞作為大腦中含量豐富的膠質(zhì)細(xì)胞，并非均一群體，而是具有顯著異質(zhì)性，不同亞群的功能分工尚不明確；其與大腦固有免疫細(xì)胞 —— 小膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用機(jī)制，尤其是如何調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞的招募與激活，仍是亟待破解的核心問(wèn)題。此前研究雖發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體成分 C3 可能參與星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞的對(duì)話(huà)，但邊界星形膠質(zhì)細(xì)胞中驅(qū)動(dòng)這一過(guò)程的關(guān)鍵分子及其下游信號(hào)通路仍未被闡明。

針對(duì)這一研究空白，陸軍軍醫(yī)大學(xué)楊清武團(tuán)隊(duì)發(fā)表題為《BST2 expression at astrocyte borders promotes microglial recruitment via the C3/C3aR signaling》的文章，相關(guān)成果于2026年1月7日發(fā)表在在《Neuron》雜志。借助單細(xì)胞測(cè)序、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)等前沿技術(shù)，聚焦中風(fēng)后損傷邊界的星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群，發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)高表達(dá)干擾素誘導(dǎo)蛋白 BST2 的特異性星形膠質(zhì)細(xì)胞。該研究不僅揭示了 BST2 通過(guò) PKCβII-NF-κB 通路調(diào)控 C3 表達(dá)，進(jìn)而經(jīng)由 C3/C3aR 信號(hào)招募小膠質(zhì)細(xì)胞的分子機(jī)制，更證實(shí)了靶向 BST2 可改善中風(fēng)后早期神經(jīng)功能缺損。這一發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了邊界星形膠質(zhì)細(xì)胞異質(zhì)性與膠質(zhì)細(xì)胞間相互作用機(jī)制的研究空白，更為中風(fēng)的早期干預(yù)提供了全新的治療靶點(diǎn)。

scRNA-seq 鑒定中風(fēng)后高表達(dá) BST2 的星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群 As2

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)MCAO小鼠模型對(duì)中風(fēng)后 1、3、5、7 天的梗死周?chē)M織進(jìn)行 scRNA-seq，成功構(gòu)建了包含 13 種細(xì)胞集群的轉(zhuǎn)錄組圖譜，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞被分為 6 個(gè)亞群（As0-As5）。通過(guò)hdWGCNA 分析鑒定出 6 個(gè)功能模塊，其中 M1 模塊與小膠質(zhì)細(xì)胞激活通路高度富集，而 As2 亞群是 M1 模塊的主要表達(dá)者，且通過(guò) CellChat 分析證實(shí)其與小膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用最強(qiáng)。交叉分析 M1 模塊和 As2 亞群的富集基因，獲得 131 個(gè)共表達(dá)基因，PPI 網(wǎng)絡(luò)顯示 Bst2 是核心樞紐基因。UMAP 可視化和小提琴圖驗(yàn)證了 Bst2 主要在 As2 亞群中高表達(dá)，且該亞群在中風(fēng)后比例顯著升高，提示其可能在損傷修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

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BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的時(shí)空表達(dá)特征與調(diào)控因素

GO 富集分析顯示 As2 亞群富含干擾素反應(yīng)相關(guān)基因，與已報(bào)道的 IRRAs 基因特征高度重疊，且同時(shí)表達(dá) DAA、RA、EAE 星形膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志基因。外部 scRNA-seq 數(shù)據(jù)集驗(yàn)證了 Bst2 高表達(dá)的星形膠質(zhì)細(xì)胞亞群（ex-As3）同樣具有 IRRAs 特征。原代星形膠質(zhì)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，I 型干擾素（IFN-β）對(duì) BST2 的誘導(dǎo)作用強(qiáng)于 II 型干擾素（IFN-γ），TNF-α 與 IFN-β 聯(lián)合刺激可進(jìn)一步增強(qiáng)表達(dá)，而 Ifnar1-/- 小鼠中 BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞比例顯著降低，證實(shí) I 型干擾素信號(hào)是 BST2 表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控因素?？臻g轉(zhuǎn)錄組學(xué)和免疫熒光顯示，BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞主要定位于損傷邊界，呈空間梯度分布（0-400μm 區(qū)域富集），其數(shù)量在中風(fēng)后 5 天開(kāi)始增加并持續(xù)至 14 天。在中風(fēng)患者、TBI 模型和 5xFAD 模型中，均檢測(cè)到損傷邊界或 Aβ 斑塊周?chē)?BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞，提示其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷中的保守性。

BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò) C3/C3aR 信號(hào)招募小膠質(zhì)細(xì)胞

免疫熒光結(jié)果顯示，IBA1 + 小膠質(zhì)細(xì)胞在 BST2+SOX9 + 星形膠質(zhì)細(xì)胞附近高度聚集，在損傷邊界 0-200μm 區(qū)域（m1）密度最高（800/mm2），隨距離增加逐漸降低，形成空間梯度。小膠質(zhì)細(xì)胞的激活形態(tài)（分支增多）和時(shí)間動(dòng)態(tài)（5 天開(kāi)始增加）與 BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)特征高度一致，Pearson 分析證實(shí)兩者數(shù)量呈顯著正相關(guān)（R=0.7668，P<0.0001）。CellPhoneDB 分析預(yù)測(cè) C3-C3aR 是 As2 星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞之間最強(qiáng)的相互作用通路，空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)顯示 C3 與 Bst2 共定位于損傷邊界，C3aR 則在 C3 陽(yáng)性區(qū)域周?chē)患?。免疫熒光?yàn)證了 BST2 與 C3 在星形膠質(zhì)細(xì)胞中的共定位，且兩者表達(dá)隨中風(fēng)進(jìn)程逐漸升高。在人類(lèi)中風(fēng)腦組織中，BST2+C3+GFAP + 星形膠質(zhì)細(xì)胞和 C3aR+IBA1 + 小膠質(zhì)細(xì)胞的比例顯著高于對(duì)照組，進(jìn)一步證實(shí) C3-C3aR 通路在病理狀態(tài)下的功能相關(guān)性。

星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性敲除 BST2 改善中風(fēng)后早期損傷

接下來(lái)，作者通過(guò)特異性敲低星形膠質(zhì)細(xì)胞Bst2（Bst2cKO），與野生型（Bst2flox/flox）小鼠相比，Bst2cKO 小鼠中風(fēng)后 7 天的損傷邊界小膠質(zhì)細(xì)胞密度顯著降低，尤其是 0-200μm 區(qū)域（Z1），增殖型（KI67+）和激活型（CD68+、MAC2+、LAMP1+）小膠質(zhì)細(xì)胞比例減少，小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)更接近靜息狀態(tài)（分支復(fù)雜度增加）。敲除 BST2 還顯著降低了損傷邊界的 C3 表達(dá)和 C3aR + 小膠質(zhì)細(xì)胞密度，減少 NeuN + 神經(jīng)元的丟失和 TUNEL + 神經(jīng)元的凋亡。行為學(xué)測(cè)試（平衡木、轉(zhuǎn)棒、足失誤實(shí)驗(yàn)）顯示，Bst2cKO 小鼠在中風(fēng)后早期（5-7 天）的運(yùn)動(dòng)功能顯著改善，而星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性過(guò)表達(dá) BST2 則加劇小膠質(zhì)細(xì)胞激活、神經(jīng)元損傷和運(yùn)動(dòng)功能障礙。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，在 Bst2cKO 小鼠中過(guò)表達(dá) C3 可逆轉(zhuǎn)敲除帶來(lái)的保護(hù)作用，證實(shí) C3 是 BST2 介導(dǎo)損傷的關(guān)鍵下游分子。

星形膠質(zhì)細(xì)胞Bst2敲除改變了中風(fēng)后星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)譜

對(duì) Bst2flox/flox 和 Bst2cKO 小鼠中風(fēng)后 7 天的損傷邊界組織進(jìn)行 scRNA-seq，鑒定出 10 個(gè)細(xì)胞集群，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞分為 7 個(gè)亞群（sc0-sc6），sc6 亞群與之前的 As2 亞群高度相似，高表達(dá) Bst2。DEG 分析顯示，Bst2cKO 小鼠的 sc6 亞群中，IκB 激酶 / NF-κB 信號(hào)、I 型干擾素產(chǎn)生等免疫相關(guān)通路顯著下調(diào)，而突觸翻譯、氧化磷酸化等代謝和突觸相關(guān)通路顯著上調(diào)。小膠質(zhì)細(xì)胞被分為 10 個(gè)亞群，其中 sc8 亞群呈現(xiàn) DAM 樣表型（高表達(dá) DAM 標(biāo)志基因，低表達(dá)穩(wěn)態(tài)標(biāo)志基因）。敲除 BST2 后，sc8 亞群的比例顯著降低，DEG 分析顯示其氧化應(yīng)激、單核細(xì)胞遷移、凋亡等通路下調(diào)，神經(jīng)毒性基因（C1qa、Clec7a）和脂質(zhì)代謝基因（Plin2）表達(dá)降低，穩(wěn)態(tài)基因（P2ry12、Tmem119）表達(dá)升高，表明 BST2 是維持小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)毒性表型的關(guān)鍵分子。

BST2通過(guò) PKCβII-NF-κB-C3 通路調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞激活

通過(guò)原代星形膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，BST2 敲除（CKO）顯著降低 TNF-α+IFN-β 誘導(dǎo)的 C3 表達(dá)和分泌，而 BST2 過(guò)表達(dá)（OE）則顯著增強(qiáng)，ELISA 驗(yàn)證了培養(yǎng)基中 C3 水平的相應(yīng)變化。星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，TNF-α+IFN-β 刺激的 OE 組星形膠質(zhì)細(xì)胞可顯著激活小膠質(zhì)細(xì)胞（CD68+IBA1 + 比例升高），而 CKO 組激活作用減弱，C3aRA 處理或使用 C3ar1 敲除小膠質(zhì)細(xì)胞可阻斷這一激活效應(yīng)。機(jī)制上，Co-IP證實(shí) BST2 與 PKCβII 直接相互作用，BST2 敲除降低 PKCβII 磷酸化水平，過(guò)表達(dá)則升高；NF-κB 熒光素酶報(bào)告基因顯示 BST2 過(guò)表達(dá)增強(qiáng) NF-κB 活性，PKCβII 抑制劑（ruboxistaurin）可劑量依賴(lài)性抑制該活性。Western blot 顯示，BST2 敲除減少 IκBα 和 P65 的磷酸化，抑制 NF-κB 通路激活，進(jìn)而下調(diào) C3 表達(dá)，證實(shí) BST2-PKCβII-NF-κB-C3 是調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞激活的核心通路。

探討抗CD317單克隆抗體治療緩解卒中后小鼠早期運(yùn)動(dòng)功能障礙的潛力

體外實(shí)驗(yàn)顯示，抗 CD317 抗體可顯著抑制 TNF-α+IFN-β 誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞 PKCβII 和 P65 磷酸化，降低 C3 表達(dá)及其裂解產(chǎn)物（iC3b、C3c）水平。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，中風(fēng)后給予抗體治療（2.5mg/kg，i.p.），可顯著減少損傷邊界的小膠質(zhì)細(xì)胞密度，增加 NeuN陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)量，雖未改變梗死體積，但顯著降低神經(jīng)功能缺損評(píng)分，改善平衡木、轉(zhuǎn)棒和足失誤實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，同時(shí)提高小鼠生存率（P=0.0411）?？贵w治療還減少了激活型、神經(jīng)毒性和脂質(zhì)積累型小膠質(zhì)細(xì)胞的比例，證實(shí)其通過(guò)靶向 BST2-PKCβII-NF-κB-C3 通路發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，且無(wú)明顯器官毒性，提示其臨床應(yīng)用潛力。

總結(jié)

本文首次明確 BST2 陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞在中風(fēng)損傷邊界的關(guān)鍵作用，機(jī)制為：I 型干擾素誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞高表達(dá) BST2，BST2 與 PKCβII 結(jié)合并促進(jìn)其磷酸化，激活 NF-κB 通路，上調(diào) C3 分泌，通過(guò) C3/C3aR 信號(hào)招募并激活小膠質(zhì)細(xì)胞，加劇神經(jīng)元損傷和早期功能障礙；星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性敲除 BST2 或使用抗 CD317 抗體可阻斷該通路，改善中風(fēng)預(yù)后。研究為中風(fēng)早期抗炎治療提供了新靶點(diǎn)，同時(shí)揭示了星形膠質(zhì)細(xì)胞 - 小膠質(zhì)細(xì)胞相互作用的新機(jī)制。

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.09.038

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