整合单细胞与空间转录组学分析揭示ALS外周至中枢免疫浸润与重编程

Integrated single-cell and spatial transcriptomic profiling in ALS uncovers peripheral-to-central immune infiltration and reprogramming

作者信息Ziyang Zhang, Lynn van Olst, Francesco Alessandrini, Matthew Wright, Alex J Edwards, Jake Boles, Anait Nalbandian, Anne V Forsyth, Nate Shepard, Thomas Watson, Evan Kaspi, Angeli Mittal, Joshua Kuruvilla, Natalie Piehl, Abhirami Ramakrishnan, Stanley Appel, Evangelos Kiskinis, David Gate
PMID42135512
发布时间2026-07
DOI10.1038/s41593-026-02300-5

摘要

肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种致命的神经退行性疾病,其特征是大脑和脊髓中的运动神经元进行性退化。尽管神经炎症日益被认为是ALS的一个标志,但连接免疫反应与运动神经元病理的精确分子程序仍不清楚。本研究采用一种整合方法,结合单细胞和批量RNA测序与空间蛋白质基因组学,对散发性ALS患者和携带C9orf72重复扩增患者的的外周血和脊髓组织中的共享和特异的免疫动态进行了表征。我们的分析揭示了C9orf72 ALS中广泛的免疫重塑、ALS亚型特异性和进展相关的单核细胞活化差异,以及具有克隆特征、与抗原驱动反应一致的抗原经历CD8效应记忆T细胞。空间定位揭示了补体激活和脂质编程的髓系状态在运动神经元丢失和TDP-43病理部位汇聚。总之,这些发现将外周和中枢免疫改变与ALS异质性联系起来,并强调了分层免疫调节作为一种潜在的治疗策略。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
索尼SH800流式细胞分选仪SonySH800
10x Genomics Chromium Next GEM单细胞5′ (v2)平台10x GenomicsChromium Next GEM Single Cell 5′ (v2)
Illumina NovaSeq 6000测序系统IlluminaNovaSeq 6000
CRISPRclean单细胞RNA增强试剂盒Jumpcode GenomicsKIT1018
10x Genomics Chromium Next GEM单细胞3′试剂盒 (v3.1)10x Genomics1000268
Cas9核酸酶Jumpcode GenomicsREA1000
向导RNAJumpcode GenomicsREA1025-003, REA1120-001
AMPure XP磁珠Beckman CoulterA63881
SPRIselect磁珠Beckman CoulterB23318
Qubit dsDNA HS检测试剂盒Thermo Fisher ScientificQ32854
Qubit荧光计Thermo Fisher ScientificQ33238
安捷伦2100生物分析仪Agilent Technologies2100 Bioanalyzer
Mr. Frosty冷冻容器Thermo Fisher Scientific--
尼康Ti2荧光成像系统NikonTi2
尼康W1荧光成像系统NikonW1
尼康A1共聚焦成像系统NikonA1
Visium CytAssist空间基因和蛋白质表达试剂盒10x GenomicsCG000494
Visium人类转录组探针集 (v2.0)10x Genomics--
人类FFPE免疫分析抗体组合BioLegend and Abcam--
TrueBlack Plus脂褐素自发荧光淬灭剂Biotum23007
TrueBlack Plus脂褐素自发荧光淬灭剂Biotum23014
抗原修复缓冲液Biocare MedicalCB910M