局灶性脑梗死可引发丘脑等非缺血远端脑区的继发性损伤，严重影响卒中患者的预后与生活质量。血脑屏障（BBB）的破坏是远端大脑中动脉闭塞（dMCAO）继发性丘脑损伤的重要原因。然而，导致BBB破坏并加重继发性丘脑损伤的背后分子机制仍不清楚。补体系统参与调控中枢神经系统 BBB 完整性，小胶质细胞作为中枢固有免疫细胞可激活补体通路并释放 C1q，但其在梗死后丘脑 BBB 破坏中的作用与调控通路亟待阐明。

2026 年 4 月 20 日，广州医科大学附属第二医院徐恩教授团队在Journal of Neuroinflammation（IF=10.1）在线发表题为Targeting microglial C1q alleviates blood–brain barrier disruption in the thalamus after cortical infarction的研究论文。该研究整合转录组学、蛋白组学、单细胞转录组学组学技术，首次揭示皮质梗死后丘脑腹后核（VPN） 中，小胶质细胞 M6 亚型来源的补体 C1q，通过结合内皮细胞CD93上调VCAM-1，引发BBB破坏与继发性丘脑损伤；米诺环素（40 mg/kg） 可靶向抑制 C1q-VCAM-1 轴，减轻 BBB 破坏并改善神经功能，为缺血性卒中远期预后提供新治疗靶点与干预策略。

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1. dMCAO 后同侧丘脑 VPN 发生 BBB 破坏与小胶质细胞活化

研究团队首先通过单细胞转录组（scRNA-seq）分析 dMCAO 后 2 周同侧丘脑腹后核（VPN）的细胞通路变化，发现细胞-细胞连接（包括紧密连接、黏附连接）相关通路显著下调，初步提示 BBB 完整性受损；随后通过免疫荧光染色和透射电镜进一步验证，术后 2-4 周同侧 VPN 出现白蛋白、IgG、纤维蛋白原渗漏及 CD8a+T 细胞浸润，电镜下可观察到内皮细胞肿胀、基底膜断裂、星形胶质细胞终足水肿及紧密连接数量减少等典型 BBB 超微结构损伤，同时紧密连接核心蛋白 ZO-1、occludin、claudin-5 和 VE-cadherin 的表达在术后 2-4 周持续降低；值得注意的是，小胶质细胞（Iba-1+）密度在术后 1-4 周即显著升高，其活化时间明显早于 BBB 破坏，且二者呈显著正相关，提示小胶质细胞活化可能是启动丘脑 BBB 损伤的上游事件。

2. 蛋白组与转录组联合分析锁定补体通路及核心分子 C1q

为精准定位介导丘脑 BBB 破坏的关键分子，研究对术后 2 周同侧丘脑 VPN 组织开展转录组与蛋白质组联合分析，共鉴定出 4131 个差异表达基因（2541 个上调、1590 个下调）和 1825 个差异表达蛋白（1098 个上调、727 个下调），二者共富集于 63 条生物学通路；通过 GO、KEGG 及 GSEA 多维度富集分析发现，补体与凝血级联反应是所有通路中变化最显著的核心通路，其中补体起始成分 C1q 的三个亚基 C1qa、C1qb、C1qc 在 mRNA 和蛋白水平的上调幅度最为显著，且其表达峰值出现在术后 2 周，与丘脑 BBB 破坏的时间进程高度同步，提示 C1q 可能是介导梗死后丘脑 BBB 损伤的关键效应分子。

图2. 多组学联合分析锁定补体通路及核心分子 C1q

3. 单细胞测序鉴定 M6 型小胶质细胞是 C1q 的主要来源

为明确 C1q 的细胞来源，研究采用 10×Genomics 单细胞转录组测序技术，对 Sham 组和 dMCAO 组丘脑 VPN 的 16396 个高质量细胞进行分析，共注释出 11 种主要细胞类型，通过基因表达定位和免疫荧光共定位验证，证实 C1q 仅由小胶质细胞产生，不来源于神经元、星形胶质细胞或内皮细胞；进一步将小胶质细胞重聚类为 8 个转录异质性亚型（M1-M8），拟时序分析显示小胶质细胞沿 “M3 稳态型→M4/M5 过渡型→M1/M2 中间型→M6/M8 终末型” 的路径分化，其中 M6 亚型特异性高表达 C1qa、C1qb、C1qc，是 C1q 的主要细胞来源，且该亚型富集补体激活、抗原呈递等致病通路；与传统的疾病相关小胶质细胞（DAM）及 M1/M2 极化表型不同，M6 亚型低表达 SPP1、Nlrp3 等经典 DAM 标志物，高表达补体通路相关基因，是介导丘脑 BBB 破坏的新型特异致病小胶质细胞亚型。

4. 敲低小胶质细胞 C1q 可逆转丘脑 BBB 破坏并减轻继发性损伤

为验证小胶质细胞 C1q 的功能，研究构建了小胶质细胞特异性 AAV-shC1qa 载体并定向注射至丘脑 VPN，结果显示敲低 C1q 表达不影响皮质梗死体积，但可显著恢复 ZO-1、occludin、claudin-5 和 VE-cadherin 等紧密连接蛋白的表达，同时明显减少白蛋白、IgG、纤维蛋白原的渗漏及 CD8a+T 细胞的浸润，有效维持了丘脑 BBB 的完整性；此外，C1q 敲低还显著减轻了丘脑神经元丢失，抑制了星形胶质细胞和小胶质细胞的过度活化，神经行为学评估结果进一步证实，C1q 敲低大鼠的运动功能（Bederson 评分、平衡木实验）和认知功能（Morris 水迷宫实验）均得到显著改善。

5. C1q 通过 CD93-VCAM-1 轴激活内皮细胞介导 BBB 破坏

为探究 C1q 介导 BBB 破坏的分子机制，研究通过细胞通讯（CellChat） 配体 - 受体分析、免疫共沉淀及体外共培养实验证实，小胶质细胞分泌的 C1q 可特异性结合内皮细胞表面的 CD93 受体，且二者的相互作用在 dMCAO 后显著增强；C1q 与 CD93 结合后可特异性上调内皮细胞 VCAM-1 的表达，而对 ICAM-1 无明显调控作用，体外实验中 LPS 激活的 BV2 小胶质细胞上清液或重组 C1q 蛋白均可上调脑内皮细胞 VCAM-1 表达，该效应可被 C1q 中和抗体完全阻断；体内实验进一步验证，使用 CD93 抑制剂 DCBY02 或 C1q 中和抗体干预，均可显著下调丘脑 VPN 内皮细胞 VCAM-1 的表达，恢复紧密连接蛋白水平，有效减轻 BBB 破坏。

图5. C1q 通过 CD93-VCAM-1 轴激活内皮细胞介导 BBB 破坏

6. VCAM-1 是介导丘脑 BBB 破坏的必需效应分子

为明确 VCAM-1 在 C1q 介导的 BBB 破坏中的作用，研究构建了内皮细胞特异性 AAV-shVCAM-1 载体，结果显示敲低内皮细胞 VCAM-1 表达同样不影响皮质梗死体积，但可显著恢复丘脑 VPN 的紧密连接蛋白表达，减少血浆蛋白渗漏和免疫细胞浸润，降低 BBB 通透性；同时，VCAM-1 敲低可明显缓解丘脑神经元损伤和胶质细胞活化，显著改善大鼠的运动协调能力和空间认知能力，证实 VCAM-1 是 C1q-CD93 轴下游介导丘脑 BBB 破坏的必需效应分子。

7. 米诺环素通过抑制 C1q-VCAM-1 轴发挥神经保护作用

为探索该通路的临床转化价值，研究进一步考察了临床常用的可透过血脑屏障的抗生素米诺环素的作用机制，分子对接和分子动力学模拟结果显示，米诺环素可与 C1q 形成稳定的复合物，结合能达 - 7.74 kcal・mol⁻¹，通过 4 个氢键和 2 个疏水相互作用结合于 C1q 的功能位点；剂量筛选实验确定 40 mg/kg 为最佳干预剂量，该剂量下米诺环素可显著抑制小胶质细胞 C1q 的表达，同时下调内皮细胞 VCAM-1 水平，恢复紧密连接蛋白表达，减轻 BBB 渗漏；此外，米诺环素治疗还可增加丘脑神经元存活数量，抑制胶质细胞过度活化，显著改善大鼠的运动功能和认知功能，且不影响皮质梗死体积。

图7. 米诺环素通过抑制 C1q-VCAM-1 轴发挥神经保护作用

本研究通过转录组 + 蛋白质组 + 单细胞转录组多维度联合分析，首次系统揭示了皮质梗死后丘脑继发性 BBB 破坏的分子机制：M6 型小胶质细胞来源的 C1q→内皮细胞 CD93→VCAM-1 上调→紧密连接降解→BBB 破坏的级联通路。研究不仅鉴定出介导丘脑损伤的新型致病小胶质细胞亚型 M6，还明确了 C1q-CD93-VCAM-1 作为治疗靶点的有效性。更具临床转化价值的是，本研究证实临床常用抗生素米诺环素可通过直接结合并抑制 C1q，阻断上述病理过程，显著改善梗死后丘脑功能。该研究为缺血性脑卒中远隔继发性损伤的治疗提供了全新的分子靶点和候选药物，对改善卒中患者的长期预后具有重要意义。