2026年10月27日发布 | 2426阅读

从细胞亚群到临床转化|屈延教授:用组学技术叩问脑损伤与胶质瘤关键科学问题

屈延

空军军医大学唐都医院

达人收藏

屈延教授团队运用组学技术,聚焦脑损伤修复与胶质瘤标志物研究,解析细胞亚群机制并探索临床转化,分享科研思路与青年培养建议。



脑损伤与脑胶质瘤是中枢神经系统领域极具挑战的重大疾病,二者在病理微环境、分子调控通路层面存在复杂的内在关联,也是当前神经外科基础转化研究的前沿热点。随着多组学技术持续迭代,从基因组、转录组到空间多组学等技术手段,为解析脑损伤后微环境重塑、胶质瘤发生演进的底层科学问题,挖掘潜在分子靶点与诊疗标志物开辟了全新路径。


本次脑医汇-神外资讯特邀空军军医大学唐都医院神经外科主任屈延教授,围绕脑损伤修复与胶质瘤标志物两大方向,解读团队顶刊代表性成果,分享从组学发现到功能验证的研究思路,探讨跨方科研协作模式,评析组学技术发展前景,并聆听屈延教授对青年科研人才成长与培养的思考与建议。



脑医汇-神外资讯:

您团队围绕脑功能损伤、修复与重建,以及胶质瘤分子标志物开展研究。能否介绍目前的研究布局?在胶质细胞介导的继发性脑损伤和胶质瘤分子标志物这两个方向,现阶段最希望回答哪些关键科学问题?


屈延教授:

我们团队的研究主要沿两个方向展开:一是脑功能损伤、修复与重建,重点关注急性脑损伤后的神经炎症与脑水肿,研究小胶质细胞、星形胶质细胞不同亚群的功能及其调控机制;其次是胶质瘤分子标志物研究,希望探索能够反映肿瘤状态及其变化的分子信号。

现阶段,脑损伤研究的重点是解释特定细胞亚群如何形成、如何参与病理过程,以及相关分子是否具有可干预性。胶质瘤方向则需要回答候选标志物是否具有足够的特异性和稳定性,以及能否在不同样本队列中重复验证。这两个方向都需要进一步明确研究对象、作用机制和验证路径。



脑医汇-神外资讯:

您团队在《Science Translational Medicine》和《Neuron》发表的脑损伤研究,分别关注IRF1阳性星形胶质细胞和C5aR1阳性小胶质细胞。两项成果各自的核心发现是什么?从细胞异质性到功能机制,研究建立了怎样的证据链,推进了对继发性脑水肿的认识?


屈延教授:

这两项工作从不同胶质细胞类型切入,围绕急性脑损伤后的继发性脑水肿展开。在星形胶质细胞方向,我们关注IRF1阳性细胞亚群及其参与脑水肿的机制;在小胶质细胞方向,我们研究C5aR1阳性亚群与损伤后脑水肿的联系。研究的关键是从细胞图谱中的差异走向功能解释。单细胞数据帮助我们识别值得关注的亚群,再结合组织验证、分子机制分析和功能干预,判断这些变化是否参与病理过程。人源样本中的相关性也需要与实验中的功能证据相互印证。

这些工作进一步说明,同一类胶质细胞内部存在不同状态及功能,研究需要具体到细胞亚群和调控环节。这为理解继发性脑水肿的细胞机制、筛选可干预靶点提供了更细致的依据。



脑医汇-神外资讯:

您团队在识别IRF1阳性星形胶质细胞和C5aR1阳性小胶质细胞后,进一步开展了相关靶点的功能与干预验证。从组学发现走向机制研究,您如何设计关键实验,判断一个候选分子是否真正参与脑损伤的病理过程?


屈延教授:

组学分析能够帮助我们发现与疾病相关的细胞亚群和候选分子,但表达差异或统计相关性本身,还不足以说明它们在病理过程中发挥了什么作用。下一步需要结合组织验证和时间变化,明确这些分子出现在哪些细胞中、在什么阶段发生变化,以及与损伤过程有哪些联系。

功能验证需要围绕明确的假设展开。可以通过遗传学或药理学方法干预候选分子,观察细胞状态、炎症反应和脑水肿等指标是否随之改变,并设置适当的对照。对于关键结果,还需要采用不同方法相互验证,尽量区分目标分子的作用与非特异性影响。

机制研究则要进一步解释这些变化如何发生,包括下游信号、细胞间相互作用和相关调控环节。我们希望组学线索、组织证据、功能实验和机制解释能够相互支持,同时重视模型差异、阴性结果及研究边界,逐步建立可靠的证据链。



脑医汇-神外资讯:

胶质瘤分子标志物是团队另一条研究主线。从候选分子筛选到独立队列验证,您认为最关键的研究难点是什么?如何区分与肿瘤状态相关的稳定信号和由样本处理、检测方法等因素带来的差异?


屈延教授:

分子标志物研究首先面临的是信号识别问题。候选分子的变化是否与肿瘤有关,是否受到其他生理或病理因素影响,需要在研究设计中加以区分。发现组间差异只是起点,还要明确标志物所反映的生物学过程。

样本质量和方法一致性同样重要。采集、保存、处理及检测流程中的差异,都可能影响结果。研究需要规范这些环节,设置适当的对照,并在分析中识别批次效应和潜在混杂因素。

候选标志物筛选之后,应通过独立队列和纵向样本评价其重复性、特异性及动态变化。对于分子分型、肿瘤演进及治疗反应等不同研究问题,验证要求也不相同。我们希望逐步明确哪些信号具有稳定的研究价值,并进一步解释其生物学意义。



脑医汇-神外资讯:

未来几年,团队将在胶质细胞机制研究、候选干预策略和胶质瘤分子标志物方面优先推进哪些工作?您认为哪些研究方法或证据积累,最可能推动这些方向形成新的原创成果?


屈延教授:

脑损伤方向,希望继续围绕脑水肿形成的相关机制展开研究,进一步解释不同细胞状态变化与病理过程之间的联系,并完善候选干预策略的验证。同时,也值得继续寻找具有明确功能意义的细胞亚群及其相互作用。胶质瘤方向,重点是提高候选标志物验证的可靠性,通过规范的样本队列、独立验证和动态观察,明确分子信号与肿瘤状态的关系。具体的研究优先级,需要结合现有证据和阶段性结果持续调整。

我更期待不同层面的证据能够衔接起来:组学数据提出线索,空间信息补充组织背景,功能实验检验机制,人源样本验证其相关性。新的原创成果应当能够回答明确的问题,并经得起重复验证。



脑医汇-神外资讯:

您团队发表于《Science Translational Medicine》的研究使用了联川生物提供的单细胞测序数据,并在致谢中感谢了联川生物的生信工程师。单细胞测序和生信分析如何帮助团队从复杂数据中识别关键细胞亚群?结合这次合作,您认为科研团队与科研服务团队如何协作,才能提高研究质量?


屈延教授:

单细胞测序的重要价值,是帮助我们观察组织内部的细胞异质性。对于脑损伤研究,它能够提供不同细胞类型和状态的信息,帮助筛选值得进一步验证的亚群与分子线索。生信分析则需要结合研究问题,对质量控制、细胞注释和差异分析作出合理判断,避免把技术差异误读为生物学变化。

这项研究中,联川生物对我们提供的标本进行了分析,并提供的单细胞测序数据,相关生信工程师为分析工作提供了支持,我们也在论文致谢中表达了感谢。科研团队与服务团队应尽早沟通科学问题、样本特点和分析目标,并在关键结果解释及验证方案上持续交流。

这类合作还需要重视分析过程的可追溯性和结果的可重复性。关键参数、质量控制标准和分析依据应充分沟通,发现重要线索后,再共同讨论适合的验证路径。服务团队对技术和数据的理解,与科研团队对疾病机制的理解相互补充,才能使数据分析更好地服务于科学问题。



脑医汇-神外资讯:

单细胞测序与空间组学正不断拓展神经科学研究的视角。结合您团队的研究实践,您如何看待这些技术的发展趋势及国内研究潜力?未来在脑损伤和脑肿瘤领域,哪些技术结合或研究方向最值得关注,才能形成具有国际影响力的原创成果?


屈延教授:

从研究需求来看,组学技术正在帮助我们从整体组织层面的变化,深入到具体细胞状态及其组织环境。单细胞测序能够揭示细胞异质性,空间组学则补充细胞位置及局部相互作用的信息。两者结合,有助于进一步理解损伤或肿瘤组织中哪些变化发生在一起,以及这些变化可能具有怎样的生物学意义。

我认为,国内研究的潜力需要通过高质量的研究设计和持续验证来发挥。规范的人源样本资源、稳定的技术与分析能力,以及跨学科合作,都是开展这类研究的重要条件。要形成有国际影响力的原创成果,还需要提出清楚的科学问题,并通过可重复的证据建立新的机制认识。

未来值得关注的,是单细胞、空间信息与其他组学层面的整合,以及它们与功能实验的衔接。在脑损伤研究中,可以进一步观察细胞状态随时间如何变化、细胞之间如何协同或相互影响;在脑肿瘤研究中,可以关注肿瘤异质性、微环境及分子标志物之间的联系。技术选择应由科学问题决定,数据规模的扩大也需要带来解释能力的提升。



脑医汇-神外资讯:

对于有志于脑损伤、脑修复和脑肿瘤研究的青年医生与科研人员,您最看重哪些科研能力?在进入课题组的前两三年,如何建立从科学问题、实验设计到组学分析和功能验证的完整研究思维?


屈延教授:

首先要夯实基础。不同背景的青年同行都需要理解神经系统疾病的生物学问题,掌握细胞与分子生物学、实验方法和统计学基础。使用单细胞、空间组学等技术时,应了解其原理、适用条件和局限,能够判断分析结果是否可靠。

其次,要训练提出问题和设计验证的能力。读文献时不仅要看结论,还要看结论由哪些证据支持、仍有哪些问题没有回答。开展课题时,应明确研究假设、设置适当对照,并思考什么样的结果支持或不支持自己的判断。

前两三年,我希望青年同行能够完整参与一项课题,经历样本或模型准备、数据获取、分析解释和功能验证,同时养成规范记录、保留原始数据和如实报告结果的习惯。跨专业交流与长期钻研同样重要,这些能力会决定研究能否持续深入。



专家简介



屈延 教授

空军军医大学唐都医院

主任医师,教授,博士研究生导师

空军军医大学唐都医院神经外科主任

“长江学者奖励计划”特聘教授

“万人计划”领军人才、国务院特殊津贴

中国医师协会神经外科分会副会长兼神经重症学组组长

中华医学会神经外科分会常务委员兼神经创伤学组组长

中国神经科学学会神经外科学基础与临床分会副主委

国家创伤中心颅脑创伤委员会副主委

中国科协“求是”杰出青年奖

陕西省神经外科质量控制中心主任

陕西省脑损伤评价质量控制中心主任

陕西省医学会神经外科分会候任主委


*特别声明:本页面所包含的文字、图片、音视频等内容仅供医学专业人士学习、交流和参考,不构成诊断、治疗建议或医疗服务推荐。文中专家观点仅代表相关专家个人观点,具体诊疗请遵循专业医务人员的指导。




声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、脑医咨询、Ai Brain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。

投稿邮箱:NAOYIHUI@163.com

未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。

投稿/会议发布,请联系400-888-2526转3。


最新评论
发表你的评论
发表你的评论
相关临床评分小工具