单核转录组学鉴定小胶质细胞干扰素调节因子5作为大鼠心肌梗死后心力衰竭进展中神经炎症的调节因子

背景：下丘脑室旁核（PVN）是自主神经和心血管调节的关键中枢，参与心力衰竭中神经炎症驱动的交感兴奋。为明确心力衰竭进展过程中炎症信号传导的细胞和转录机制，我们对心肌梗死（MI）后2周的大鼠PVN进行了单核RNA测序。方法：MI后2周收集PVN组织进行单核RNA测序分析。测序数据经过比对、降维、聚类和标记基因鉴定处理，以定义细胞群体和基因表达谱。进行基因集变异分析和转录调控网络分析，以识别改变的信号通路和关键转录因子。结果：共16 341个细胞核被分类为5种主要细胞类型：神经元、少突胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质祖细胞和小胶质细胞。功能分析确定小胶质细胞是PVN中炎症反应的主要介导者。基因集变异分析揭示了细胞类型间显著的 pathway 改变，其中MI大鼠小胶质细胞表现出免疫相关和细胞因子产生通路的显著激活。此外，IRF5（干扰素调节因子5）被鉴定为与炎症激活相关的 master 转录调节因子，并在MI后PVN小胶质细胞中显著上调。PVN小胶质细胞中IRF5表达增加通过免疫荧光证实。结论：单核RNA测序鉴定了心力衰竭期间PVN中不同的细胞特异性基因特征、调控网络和信号通路，其中小胶质细胞IRF5成为免疫激活和炎症过程的中心调节因子。激活的IRF5促进小胶质细胞激活和神经炎症，从而增强PVN神经元活动，驱动MI大鼠的交感和神经体液失调。因此，靶向IRF5及其下游通路可能为心力衰竭进展中心脏功能障碍的中枢炎症机制提供新见解。