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背景 缺血半暗带是围绕缺血核心、代谢受损但仍可能被挽救的区域，是急性卒中干预的主要靶点。然而，关于半暗带的客观分子定义，尤其是在缺血最早期阶段，仍然缺乏。 方法与结果 我们将主成分分析（PCA）与k均值聚类相结合，应用于覆盖多条代谢通路的高分辨率质谱成像数据，在小鼠超急性卒中模型（大脑中动脉闭塞45分钟，MCAO）中识别出代谢定义的半暗带。通过基质辅助激光解吸/电离（MALDI）和解吸电喷雾电离（DESI）进行的靶向空间代谢组学分析显示，半暗带具有 distinct 的代谢谱，其特征为高能磷酸盐相对保留、乳酸积累程度相当，以及相较于缺血核心琥珀酸积累减少。空间转录组学显示，半暗带内即时早期基因发生选择性诱导，包括 Npas4、Fos 和 Junb。与此一致，成像质谱细胞术显示半暗带内磷酸化组蛋白H3（pHH3）富集，提示存在一种与染色质相关的反应，且可能与即时早期基因激活有关。 结论 综上，这些发现构建了超急性期代谢定义半暗带的多模态分子图谱，并揭示了有助于其识别的分子特征，同时为未来治疗策略提供了依据。
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摘要
背景
缺血半暗带是围绕缺血核心、代谢受损但仍有可能被挽救的区域，是急性卒中干预的主要靶点。然而，关于半暗带的客观分子定义，尤其是在缺血最早期阶段，仍然缺乏。
方法与结果
我们将主成分分析（PCA）结合 k-means 聚类应用于覆盖多条代谢通路的高分辨率质谱成像数据，以在小鼠超急性卒中模型（大脑中动脉阻塞 45 分钟，MCAO）中识别基于代谢定义的半暗带。通过基质辅助激光解吸/电离（MALDI）和解吸电喷雾电离（DESI）进行的靶向空间代谢组学分析显示，半暗带具有独特的代谢谱，其特征为高能磷酸盐相对保留、乳酸蓄积程度相当，以及相较于核心区琥珀酸蓄积减少。空间转录组学揭示，半暗带内即刻早期基因发生选择性诱导，包括 Npas4、Fos 和 Junb。与此一致，成像质谱细胞术显示半暗带中磷酸化组蛋白 H3（pHH3）富集，提示存在一种与染色质相关的反应，并可能与即刻早期基因激活有关。
结论
总之，这些发现提供了一个关于超急性期、经代谢定义的缺血半暗带的多模态分子图谱，并揭示了有助于其识别的分子特征，同时为未来治疗策略提供信息。
利益冲突声明 AMB 是 Brainomix 的联合创始人，其他已声明的资助信息 Leducq Foundation，21CVD04 Einstein Foundation，EVF-2021-619，EVF-2021-619-2，EVF-BUA-2022-694 Stiftung Charité，StC-VF-2023-59 BMFTR，01EJ2502A TAhRget，ERA-NET NEURON 01EW2305 IMatrix German Heart Research Foundation，DFG，Project-ID 424778381-TRR 295 ReTune，EXC-2049-390688087 NeuroCure
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发布于 2026 年 7 月 4 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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Amin Mottahedin， Yvonne Couch， Paul Holloway， Philipp Mergenthaler， Philipp Boehm-Sturm， Moustafa Attar， Russell Foster， Andreas Dannhorn， Alastair Buchan
bioRxiv 2026.06.30.733797； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.30.733797
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Amin Mottahedin， Yvonne Couch， Paul Holloway， Philipp Mergenthaler， Philipp Boehm-Sturm， Moustafa Attar， Russell Foster， Andreas Dannhorn， Alastair Buchan
bioRxiv 2026.06.30.733797； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.30.733797
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.30.733797v1?rss=1
🏷️ 缺血性卒中 代谢半暗带 空间代谢组学 空间转录组学 质谱成像 即时早期基因