脑出血，指非外伤引起的大脑血管破裂造成血液流出，是病死率最高的脑血管疾病，大多数患者无法完全恢复功能独立。由于脑出血的病理机制复杂且缺乏精准干预靶点，至今尚无特异性治疗手段。
近日，杭州华大生命科学研究院联合郑州大学、瑞典卡罗林斯卡学院及哥德堡大学，利用华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq，在国际神经科学领域顶级期刊《神经元》（Neuron）发表突破性成果，绘制小鼠脑出血后超急性期（3小时）至恢复期（28天）的时空动态分子图谱。该研究为精准诊疗和新药开发提供了重要参考，有望改善脑出血患者的预后与功能恢复。
解密脑出血后病灶微环境
脑出血后，大脑会形成一个独特的“损伤修复战场”。研究团队基于转录组划分的大脑分区识别了脑出血后的病灶区域，其构成了出血核心。
研究团队通过分析其细胞组成发现，病灶区域最初包含受损的神经元，随后，神经元死亡，逐渐充满免疫细胞和胶质细胞。到第7天，免疫细胞和神经胶质细胞完全取代了病灶区域的神经元。反应性星形胶质细胞将病灶区域和相对健康的大脑组织分隔开来。
空间异质性修复程序
研究团队进一步发现，在小鼠脑出血后第7天，病灶区以病灶核心为中心，依次呈现四级空间基因表达梯度：
1.血肿吞噬：清除渗出的血液成分；
2.组织重塑：基质重构与细胞外基质成分重建；
3.胶质瘢痕：星形胶质细胞增生，隔离损伤区域；
4.神经修复：轴突再生及髓鞘再生相关基因上调。
这一“先清场、再重建”的空间模式，为设计区域性靶向治疗策略提供了新思路。
精密修复的时间密码
基于华大时空组学技术Stereo-seq绘制的时空图谱，研究团队勾勒出小鼠脑出血后修复的分子与细胞时间轴：
3小时-7天
· 血液成分被快速清理；
· 自术后6小时起，趋化因子持续表达，招募免疫“救援队”；
12小时-1天
· p38MAPK信号通路作为“信号放大器”，驱动炎症级联反应；
· 伤口愈合因子分泌；
3天-7天
· 受损区细胞进入增殖高峰；
· 巨噬细胞加速吞噬细胞碎片与血源物质；
7天后
· 胶原纤维开始形成“生物支架”，填补受损区域；
14天-28天
· 适应性免疫（T细胞、B细胞及抗体产生）逐步介入，完成后期免疫调节与组织重塑。
小鼠脑出血后修复过程中的炎症、增殖、重塑三个阶段环环相扣、精密协作，构成了脑出血修复的动态全景。
文章末位通讯作者、郑州大学基础医学院王建教授提到：“小鼠脑出血模型的单细胞时空转录组图谱，揭示脑出血后的动态细胞响应与时空病理特征，为深入理解脑出血后的局部和全脑时空反应提供了前所未有的图谱资源，拓宽了对该疾病病理机制和修复过程的认知路径，也为未来的早期诊断、靶向干预和个体化治疗策略提供理论依据。”
文章共同通讯作者、杭州华大生命科学研究院刘龙奇院长表示：“脑出血的临床治疗长期面临挑战。此项研究依托华大自主研发的Stereo-seq技术，首次实现了对脑出血损伤区域分子与细胞事件的高分辨率动态追踪，标志着我国在脑血管疾病研究领域取得重要进展。”
文章共同通讯作者、华大生命科学研究院王明月博士表示：“通过这份高分辨率时空转录组图谱，不仅揭示了脑出血病灶的分子与细胞进程，也为精准诊疗和新药开发提供了‘时间窗’与‘空间坐标’。未来，基于这些关键时间节点与区域靶点的干预，有望显著改善脑出血患者的预后与功能恢复。”
郑州大学王建教授、陈雪梅教授，华大生命科学研究院王明月博士、刘龙奇研究员，卡罗林斯卡学院Jan Mulder，哥德堡大学Milos Pekny为论文共同通讯作者。华大生命科学研究院博士生向蓉、博士生陈展，郑州大学王君敏副教授、博士生陶津、博士生彭勤峰为论文共同第一作者。本研究还得到中国国家自然科学基金会（82371339）、国家重点研发计划（2022YFC3400300、2022YFC3400405）等多个项目的支持。