本研究由Anna-Sophie Bremer、Nico Henschel、Thomas Ulas及Hemmen Sabir等人共同完成，主要作者来自德国波恩大学儿童医院新生儿与儿科重症监护科以及德国神经退行性疾病中心。该研究成果于2025年发表于*Journal of Neuroinflammation*，题为“Transcriptomic profile of microglia following inflammation-sensitized hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats suggests strong contribution to neutrophil chemotaxis and activation”。

新生儿缺氧缺血性脑病是导致全球新生儿死亡和终身残疾的主要原因之一。目前唯一的标准治疗手段是亚低温治疗，但其仅对约30%的病例有效，且在存在围产期感染的情况下效果显著下降甚至无效。已有动物实验证实，在炎症背景下，亚低温治疗无法发挥神经保护作用。为了深入理解炎症与缺氧缺血双重打击下脑内的免疫应答机制，本研究采用炎症致敏的新生大鼠缺氧缺血模型，重点探究小胶质细胞的免疫反应特征，旨在寻找可用于早期识别和干预的调控分子或生物标志物。

研究选用出生后第7天的Wistar大鼠，随机分为四组：假手术组、仅注射脂多糖组、仅缺氧缺血组以及脂多糖联合缺氧缺血组。其中脂多糖处理在手术前4小时通过腹腔注射进行，剂量为0.1 mg/kg。缺氧缺血模型通过结扎左侧颈总动脉并在8%氧气条件下暴露50分钟建立，直肠温度维持在36°C。造模后所有动物均在37°C常温条件下恢复5小时，24小时后处死并取材。小胶质细胞的分离采用基于CD11b/c阳性标记的磁珠分选技术，其中假手术组和脂多糖组使用全脑组织，而两个缺氧缺血组则仅收集同侧半球并将两只动物的组织合并为一个样本以获得足够的细胞量。分离后的细胞用于RNA提取和转录组测序，测序平台为Illumina HiSeq 2500，读长为101个循环。测序数据经FastQC和MultiQC进行质量控制后，使用Kallisto对mRatBN7.2参考基因组进行比对，随后通过DESeq2生成计数矩阵并进行基因注释。批次效应通过Surrogate Variable Analysis进行校正。差异表达分析采用DESeq2结合独立假设加权和Apeglm收缩估计，以表达倍数变化大于2且调整后p值小于0.05作为差异表达基因的筛选标准。此外，研究还构建了基因共表达网络并使用Leiden聚类识别共表达模块，通过基因集富集分析和基因集变异分析评估生物学功能通路的变化。

主成分分析显示，不同处理组的小胶质细胞在转录组水平上存在明显聚类，其中脂多糖联合缺氧缺血组与单纯缺氧缺血组及单纯脂多糖组之间存在部分重叠，而热图分析进一步提示缺氧缺血后样本的转录异质性较高。差异表达分析结果表明，与单纯缺氧缺血组和单纯脂多糖组相比，脂多糖联合缺氧缺血组中多种与白细胞趋化和活化相关的基因显著上调，包括OLFM4、SELP、LCN2、SERPINE1和MMP8。基因集富集分析显示，脂多糖联合缺氧缺血组中粒细胞和中性粒细胞迁移及趋化相关通路的富集程度最高，且炎症反应通路在该组中亦明显上调。基因集变异分析进一步证实中性粒细胞介导的免疫、脱颗粒和迁移通路在该组中得分最高。在候选基因中，SELP、OLFM4、SERPINE1和PAWR在与所有其他组比较时均显著上调，提示这些基因可能作为炎症致敏缺氧缺血损伤的特异性标志物。S100A8在脂多糖联合缺氧缺血组与单纯缺氧缺血组之间存在显著差异，但与单纯脂多糖组相比无统计学意义，表明其表达可能主要由脂多糖触发。MMP9、SLPI和SELL在脂多糖联合缺氧缺血组中较假手术组显著升高。共表达网络分析识别出两个主要模块，分别富集了白细胞募集相关基因，且这两个模块在脂多糖联合缺氧缺血组中的表达显著增强。枢纽基因分析显示，SLPI和S100A11在炎症与免疫应答模块中处于核心调控地位，而MCAM、RHOJ和RASIP1则在代谢、增殖与迁移相关模块中具有高度连接性。与此同时，SIGLEC5和ADORA3在脂多糖联合缺氧缺血组中表达下调，这两个分子分别参与抑制中性粒细胞活化和小胶质细胞毒性信号传导，其下调提示抗炎通路的抑制，进一步加强了促炎反应的优势地位。

综合上述结果，本研究确定炎症致敏缺氧缺血后小胶质细胞呈现强烈的促炎表型，并通过上调SELP、SERPINE1等基因参与中性粒细胞的趋化与活化过程。SELP和SERPINE1被识别为具有潜在诊断价值的候选生物标志物。研究还揭示了小胶质细胞在炎症联合缺氧缺血条件下不仅自身活化，还可能通过募集外周中性粒细胞加重脑损伤。该发现为理解亚低温治疗在感染背景下失效的机制提供了新的视角，同时提示靶向小胶质细胞介导的中性粒细胞募集可能成为新的治疗策略。

本研究的学术价值在于首次系统描述了炎症致敏缺氧缺血损伤后小胶质细胞的转录组特征，明确了其与中性粒细胞免疫应答相关通路的密切联系。其应用价值体现在鉴定出SELP和SERPINE1等可作为潜在临床标志物的基因，为后续开发针对感染合并缺氧缺血性脑病患儿的诊断工具和个体化治疗方案奠定了基础。研究的方法学亮点包括采用CD11b/c磁珠分选结合高通量RNA测序和共表达网络分析，从细胞群体异质性和通路调控网络两个层面解析小胶质细胞的功能变化。此外，该研究使用轻度缺氧缺血模型，在保证动物存活率的前提下成功刻画了炎症致敏条件下的细胞状态，方法设计兼顾了病理相关性和实验可行性。

研究也存在一定局限性。首先，仅分析了损伤后24小时这一个时间点，无法完整反映小胶质细胞随病程发展的动态变化。其次，转录组水平的改变并不必然对应于蛋白质表达和功能的改变，尤其是SELP等候选分子尚需在蛋白层面进行验证和功能实验。第三，研究未纳入亚低温治疗组，因此无法直接评估不同治疗背景下转录谱的差异。第四，样本量不足以进行性别差异分析。最后，由于CD11b/c在浸润性巨噬细胞中也有表达，无法完全排除外周巨噬细胞污染对小胶质细胞转录组数据的影响。尽管如此，该研究为炎症致敏缺氧缺血性脑损伤中小胶质细胞驱动中性粒细胞浸润的假说提供了初步但系统的转录组学证据，为该领域的后续研究指明了方向。