2025 年 5 月 31 日，中國科學(xué)院昆明動物研究所姚永剛教授團(tuán)隊在 Molecular Neurodegeneration發(fā)表了題為：Early transcriptional and cellular abnormalities in choroid plexus of a mouse model of Alzheimer’s disease的研究論文。描繪了 AD 小鼠模型中脈絡(luò)叢的早期轉(zhuǎn)錄和細(xì)胞異常，為腦血管系統(tǒng)在 AD 病理生物學(xué)中的作用提供了新的見解。

實驗構(gòu)建了單細(xì)胞分辨率下的脈絡(luò)叢綜合細(xì)胞圖譜，并在雄性小鼠中鑒定出六種主要細(xì)胞類型和免疫亞群。與野生型（WT）小鼠相比，APP/PS1 小鼠中大多數(shù)失調(diào)基因存在于上皮細(xì)胞中，且這些基因大多屬于參與線粒體呼吸體組裝、纖毛組織和屏障完整性的下調(diào)模塊。上皮屏障的破壞導(dǎo)致 APP/PS1 小鼠中巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（MIF）分泌下調(diào)，進(jìn)而引發(fā)巨噬細(xì)胞活化并增強(qiáng) Aβ 吞噬作用。與此同時，與 WT 對照組相比，APP/PS1 小鼠中巨噬細(xì)胞及其他脈絡(luò)叢細(xì)胞分泌的配體（如 APOE）促進(jìn)脂質(zhì)進(jìn)入室管膜細(xì)胞，導(dǎo)致脂質(zhì)積累并激活腦實質(zhì)中的小膠質(zhì)細(xì)胞。

通過 TissueFAXS Spectra 系統(tǒng)結(jié)合 StrataQuest 分析平臺，實現(xiàn)了多重免疫熒光樣本成像及定量分析。該技術(shù)識別了多種標(biāo)記蛋白的空間分布，并對細(xì)胞類型、蛋白表達(dá)強(qiáng)度及細(xì)胞間相互作用進(jìn)行精準(zhǔn)定量。

研究中通過該技術(shù)驗證了脈絡(luò)叢（ChP）中不同細(xì)胞類型的標(biāo)記蛋白表達(dá)（如上皮細(xì)胞標(biāo)記 OTX2、內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記 PECAM1 等），并量化了 AD 模型中細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的異常變化，為分子機(jī)制研究提供了形態(tài)學(xué)佐證。

Figure 1F 多色免疫熒光驗證細(xì)胞類型標(biāo)記

TissueGnostics 的成像系統(tǒng)結(jié)合多重免疫熒光染色，對 ChP 中的上皮細(xì)胞（OTX2）、內(nèi)皮細(xì)胞（PECAM1）和周細(xì)胞（ACTA2）進(jìn)行共定位染色。綠色熒光（OTX2）標(biāo)記上皮細(xì)胞，紅色熒光（ACTA2）標(biāo)記周細(xì)胞，紫色熒光（CD31/PECAM1）標(biāo)記內(nèi)皮細(xì)胞，藍(lán)色（DAPI）標(biāo)記細(xì)胞核。

通過 StrataQuest 平臺自動識別不同細(xì)胞類型的空間分布，驗證了單細(xì)胞測序中鑒定的 6 種主要細(xì)胞類型的存在及定位。確認(rèn)了 ChP 細(xì)胞組成的分子標(biāo)記可靠性，為后續(xù) AD 模型中細(xì)胞比例變化（如上皮細(xì)胞減少）的研究奠定基礎(chǔ)。

Figure 2 上皮細(xì)胞定量分析

B-D通過 OTX2 熒光信號自動區(qū)分上皮細(xì)胞（紅色框）與非上皮細(xì)胞（白色框），并量化側(cè)腦室（LV）和第四腦室（4V）中 OTX2 陽性細(xì)胞的比例。

免疫熒光染色顯示 APP/PS1 小鼠 ChP 中 OTX2 陽性上皮細(xì)胞數(shù)量顯著減少，與單細(xì)胞測序中 “上皮細(xì)胞比例降低” 的結(jié)果一致。從形態(tài)學(xué)角度驗證了 AD 模型中 ChP 上皮細(xì)胞的數(shù)量減少，為 “上皮細(xì)胞功能異常是 AD 早期病理關(guān)鍵” 的假設(shè)提供了證據(jù)。

Figure 3 ChP 上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷驗證

A-I 對纖毛標(biāo)記（ARL13B、γ-tubulin）、線粒體復(fù)合物 UQCRB 及上皮極性蛋白 EZR 的熒光信號進(jìn)行高分辨率成像，并分析信號強(qiáng)度與分布。

纖毛結(jié)構(gòu)：APP/PS1 小鼠 ChP 上皮細(xì)胞中 ARL13B（綠色）和 γ-tubulin（紅色）標(biāo)記的纖毛密度降低，側(cè)腦室與第四腦室的定量結(jié)果均顯示顯著差異（P<0.05）。

線粒體功能：UQCRB（綠色）表達(dá)減少，提示線粒體呼吸體組裝受損。

上皮極性：EZR（綠色）在 APP/PS1 小鼠中從頂端膜（CSF 側(cè)）向基底膜分布異常，通過二維方差分析（ANOVA）量化其分布偏移，證明上皮屏障完整性破壞。

結(jié)合單細(xì)胞測序中 “線粒體功能基因下調(diào)” 的發(fā)現(xiàn)，從形態(tài)學(xué)證實 AD 早期 ChP 上皮細(xì)胞的纖毛結(jié)構(gòu)異常和極性喪失，解釋了血 - 腦脊液屏障（BCSFB）通透性增加的機(jī)制。

Figure 4 免疫細(xì)胞活化與定位分析

C,N-P 對免疫細(xì)胞標(biāo)記（CORO1A、IBA1、CD68）進(jìn)行熒光成像，量化 APP/PS1 小鼠 ChP 中 M1 型巨噬細(xì)胞（CD68hi IBA1+）的比例及分布。

CORO1A（綠色）標(biāo)記免疫細(xì)胞，IBA1（紅色）標(biāo)記單核細(xì)胞，顯示 APP/PS1 小鼠中促炎型 M1 巨噬細(xì)胞數(shù)量增加。

CD68（綠色）作為 M1 巨噬細(xì)胞的經(jīng)典標(biāo)記，其熒光強(qiáng)度在 APP/PS1 小鼠 ChP 中顯著升高，側(cè)腦室與第四腦室的定量結(jié)果支持 “M1 極化增強(qiáng)” 的結(jié)論。

結(jié)合單細(xì)胞測序中 “免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)錄譜激活” 的發(fā)現(xiàn)，從形態(tài)學(xué)驗證了 AD 早期 ChP 中巨噬細(xì)胞向促炎表型（M1）的極化，為 “上皮細(xì)胞 MIF 下調(diào)驅(qū)動免疫失衡” 的機(jī)制提供了證據(jù)。

Figure 5 A-B F-H 巨噬細(xì)胞遷移與 APOE-LRP1 互作分析

巨噬細(xì)胞（IBA1+）在 ChP 與腦脊液（CSF）界面的遷移，并量化 APOE（綠色）與其受體 LRP1（紅色）在室管膜細(xì)胞中的共定位。

IBA1 + 單核細(xì)胞在 APP/PS1 小鼠 ChP 中向 CSF 和室管膜細(xì)胞（白色虛線）遷移，提示免疫細(xì)胞跨屏障浸潤。

APOE 與 LRP1 在室管膜細(xì)胞中 co-staining，APP/PS1 小鼠中 APOE 表達(dá)升高而 LRP1 無顯著變化，結(jié)合單細(xì)胞測序中 “APOE 分泌增加” 的結(jié)果，支持 “ChP 來源 APOE 通過 LRP1 介導(dǎo)脂質(zhì)運輸” 的假設(shè)。

從空間分布角度驗證了 ChP - 室管膜細(xì)胞的信號交互，為 “APOE 誘導(dǎo)腦實質(zhì)脂質(zhì)積累與小膠質(zhì)細(xì)胞激活” 的病理鏈條提供了形態(tài)學(xué)證據(jù)。