【文献速递】-肌萎缩性侧索硬化症分子病理的时空动力学

肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的瘫痪是由于运动神经元变性导致骨骼肌失去神经支配而引起的。运动神经元和胶质细胞之间的相互作用导致了运动神经元的丢失，但是在完整的脊髓组织中驱动这些过程的分子事件的时空顺序仍然不清楚。在这里，我们使用空间转录组技术获得了疾病过程中小鼠脊髓的基因表达测量，以及ALS患者的死后组织，以表征ALS的潜在分子机制。我们识别通路动力学，区分小胶质细胞和星形胶质细胞群体在早期时间点的区域差异，并辨别几种在鼠ALS模型和人死后脊髓中共享的转录通路的干扰。

小鼠脊髓中空间和时间差异的基因表达。(A)苏木精和伊红染色的小鼠腰脊髓AARs横截面示意图(上图)。标尺，500毫米。所有SOD1-WT SGEMs的共定位空间mRNA表达(l的后端平均值)(左下)。10mm共聚焦免疫荧光图像叠加的最大投影(N = 7只动物)(右下)。(B)出生后70天(P70)和P100时Aif1和Gfap的空间mRNA表达。(C) Z 10毫米共聚焦免疫荧光图像在P70和P100的最大投影(N = 12只动物)。标尺，250毫米。

tre2和tyrobp介导信号转导的症状前失调。(A) Tyrobp的系数参数b在P30、P70、P100、P120处的后验分布。系数参数b捕捉在给定条件下所有组织切片上不同的AARs的表达偏移量(在自然对数空间中)。(B)如(A)中的Trem2。(C) Tyrobp P70位点的空间mRNA表达。P70时10毫米共聚焦免疫荧光图像在腹侧脊髓的最大投影(6只动物)。标尺，250毫米。

ALS疾病进展过程中基因表达的时空动态。(A)小鼠SGEMs的双交联显示了空间和时间上共同表达的基因。树状图中垂直的虚线紫色线表示断点。列出了共表达式模块的标识符。(B)模块8和模块11的平均时空表达动态。(C)利用小鼠中枢神经系统细胞类型的独立基因表达数据对模块8中的基因进行层次聚类。树状图中的紫色虚线表示断点。列出了具有至少10个基因的子模块的标识符。选择的基因被记录。(D)分析(C)亚模组基因中富集的KEGG通路[benjamin - hochberg校正的单尾Fisher精确测试;错误发现率<0.1]。

ALS患者死后脊髓组织的时空转录组研究。(A)每位患者(D1 ~ D4)腹角系数后向差异分布。根据发病位置计算远端和近端区域的差异。(B)人死后腰、颈脊髓ACHE的空间mRNA表达。(C)将人类共表达模块3、25和27的平均时空表达动态可视化。

最后文章还提供了一个可视化的数据库共检索参考
https://als-st.nygenome.org/overlay