目的 本研究は、単一細胞トランスクリプトームシーケンシング技術を用いて、脳虚血-再灌流障害の過程における代謝リプログラミングの特徴を探求し、ミクログリア集団の異質性を解析し、黄連解毒湯の代謝異常および神経炎症に対する介入効果を評価することを目的とする。方法 本研究では、中大脳動脈閉塞（MCAO）モデルを使用してマウスの虚血性脳卒中を構築した。レーザースペックルイメージングにより局所脳血流変化をモニタリングし、Zea-Longaスコアで神経機能障害の程度を評価し、ヘマトキシリン-エオシン（HE）およびニッスル染色で脳組織の病理学的損傷を観察した。動物は偽手術群、モデル群、黄連解毒湯群、およびイチョウ葉抽出物群に分け、1週間の適応飼育後に胃内投与を開始した：偽手術群およびモデル群には生理食塩水を投与し、黄連解毒湯群には1.82 g/kg、イチョウ葉抽出物群には2.16 g/L溶液を0.432 g/kgで、0.2 mL/(10 g)/日、連続5日間投与した。6日目の最終投与後にtMCAOモデルを実施した。分子レベルでは、虚血半球組織の単一細胞RNAシーケンスを行った。非負値行列因子分解（NMF）を用いてミクログリアのサブクラスターを形成し、差次的発現解析、代謝リプログラミング評価、炎症因子相関解析を組み合わせて、虚血-再灌流障害における機能的特徴を解明した。転写因子のエンリッチメント解析により主要な制御ノードを同定した。最後に、リアルタイムPCRで関連mRNAの発現変化を検出し、単一細胞シーケンスを検証した。結果 偽手術群と比較して、モデル群は神経機能スコアが著しく上昇し（P<0.01）、血流量レベルが著しく低下し（P<0.01）、皮質構造の乱れ、細胞体の空胞化レベル増加、ニッスル小体の増加がみられた。モデル群と比較して、黄連解毒湯群およびイチョウ葉抽出物群は神経機能スコアが著しく低下し（P<0.01）、血流量が著しく上昇し（P<0.01）、皮質構造の乱れが緩和され、細胞体の空胞化レベルが低減し、ニッスル小体が減少した。単一細胞解析により、ミクログリアは5つのサブクラスターに分けられ、その中で第3群および第5群は顕著な炎症促進表現型を示し、低酸素およびNF-κBシグナル経路が著明に活性化され、炎症促進サブクラスターであることが示された。第1群および第2群はWnt/β-カテニンおよびトランスフォーミング成長因子-β（TGF-β）シグナル経路が豊富で、明らかに抗炎症および修復的特徴を示した。炎症促進サブクラスターではグリコリシス関連遺伝子（ヘキソキナーゼ2（HK2）、PFKP、乳酸脱水素酵素A（LDHA））が上方制御されていた。炎症分子の発現レベルはグリコリシス関連遺伝子の発現レベルと正の相関を示し、修復および抗炎症分子の発現レベルは負の相関を示し、ミクログリアは虚血環境下でグリコリシス経路に依存してエネルギーを獲得していることが示唆された。単一細胞トランスクリプトームは黄連解毒湯が代謝リプログラミングの主要遺伝子（HK2、PFKP、LDHA）の発現を有効に抑制し、グリコリシスリプログラミングを伴うミクログリアサブクラスターの割合を有意に減少させ、障害表現型への転換を抑制し、それにより炎症性損傷を低減することを明らかにした。偽手術群と比較してモデル群マウスは白血球インターロイキン（IL）-1β、IL-6、腫瘍壊死因子（TNF）-α、CCL2、CXCL2、CSF3 mRNAの発現が著明に上昇（P<0.01）し、内皮および周細胞機能関連mRNA（RGS5、PECAM1、VEGFB、NOS3）の発現は著明に低下（P<0.01）した。モデル群と比較して、黄連解毒湯群およびイチョウ葉抽出物群はIL-1β、IL-6、TNF-α、CCL2、CXCL2、CSF3のmRNA発現が有意に低下（P<0.01）し、内皮および周細胞機能関連mRNAの発現が有意に上昇（P<0.01）した。結論 黄連解毒湯はミクログリアの代謝リプログラミング状態と炎症レベルを調整することにより神経保護効果を発揮し、神経炎症障害を抑制できることが示唆された。

単一細胞トランスクリプトーム;ミクログリア;代謝リプログラミング;黄連解毒湯;神経炎症