单核转录组图谱揭示癫痫发生过程中的细胞与分子变化
癫痫影响着全球约1%的人口，约30%的患者无法通过现有抗癫痫药物实现完全控制。一大障碍是我们对”癫痫发生”（epileptogenesis）——正常大脑转变为癫痫大脑的过程——仍缺乏完整的理解。在我们最近发表于《Neuroscience Bulletin》的合作研究中，我们构建了迄今最全面的癫痫发生单核转录组图谱，覆盖了疾病三个阶段的三个脑区。
我们做了什么
利用单核RNA测序（snRNA-seq），我们对毛果芸香碱诱导的颞叶癫痫（TLE）大鼠模型的海马、颞叶皮层和丘脑，在急性期（24小时）、潜伏期（7天）和慢性期（8周）及对照组中进行了全面分析。共获得 311,177 个单核（来自36个样本），注释出九大类细胞。
关键发现
-
急性期海马变化最剧烈。 急性期各脑区的差异表达基因（DEG）数量最多（1,775个），其中海马最多（1,007个），提示癫痫发生启动时海马发生强烈的分子变化。
-
潜伏期是丘脑”隐藏的重塑窗口”。 在尚无临床发作的潜伏期，丘脑的DEG数量最多（789个，其中707个上调），富集于突触组织与膜电位调控相关通路。这表明潜伏期是干预的关键时间窗口，且丘脑的作用远超以往的认知。
-
急性期出现两个新型星形胶质细胞簇。 亚聚类分析发现两个星形胶质细胞亚群（Cluster 3 和 Cluster 9）在急性期特异扩增，存在于全部三个脑区，其中海马丰度最高。
-
EX–Astro C3–IN 通路或成为潜在干预靶点。 细胞通讯分析揭示了海马急性期特异的级联通路：兴奋性神经元通过 SPP1 信号作用于星形胶质细胞 Cluster 3，后者再通过 EGF 信号作用于抑制性神经元。该通路可能参与了神经元过度兴奋，是未来治疗干预的潜在靶点。
意义
这一数据集以单细胞分辨率提供了癫痫发生的时空全景，凸显了潜伏期与丘脑作为早期干预靶点的重要性，也为”在癫痫发作前阻止其发生”提供了新的分子切入点。
论文： Wang Y, Wang Y, Yu F, Liu Y, Liu X, Cai Z. Single-Nucleus Transcriptomic Sequencing Revealed Cellular and Molecular Changes in a Pilocarpine-Induced Epilepsy Rat Model. Neuroscience Bulletin 2026;42(3):539–558. DOI: 10.1007/s12264-025-01451-y