Objetivo Este estudo visa explorar as características da reprogramação metabólica durante o processo de lesão por isquemia-reperfusão cerebral por meio da tecnologia de sequenciamento de transcriptoma de célula única, analisar a heterogeneidade das populações de micróglias e avaliar a intervenção da decocção Huanglian Jiedu Tang nas anomalias metabólicas e neuroinflação. Métodos Este estudo utilizou o modelo de oclusão da artéria cerebral média (MCAO) para induzir acidente vascular cerebral isquêmico em camundongos. A variação do fluxo sanguíneo cerebral local foi monitorada por meio de imageamento de dispersão a laser, avaliou-se o grau de comprometimento da função neurológica usando a pontuação Zea-Longa, e as lesões patológicas do tecido cerebral foram observadas com colorações de hematoxilina-eosina (HE) e Nissl. Os animais foram divididos em grupos: cirurgia simulada, modelo, grupo Huanglian Jiedu Tang e grupo de extrato de folha de ginkgo. Após uma semana de adaptação alimentar, iniciou-se a administração oral: o grupo de cirurgia simulada e o modelo receberam solução salina, o grupo Huanglian Jiedu Tang recebeu 1,82 g/kg, e o grupo de extrato de folha de ginkgo foi preparado em solução a 2,16 g/L e administrado a 0,432 g/kg, 0,2 mL/(10 g) por dia durante 5 dias consecutivos. No 6º dia, após a última dose, realizou-se o modelo tMCAO. Em nível molecular, os tecidos do hemisfério isquêmico foram submetidos ao sequenciamento de RNA de célula única. A decomposição de matriz não negativa (NMF) foi usada para o subagrupamento de micróglias, combinada com análise de expressão diferencial, avaliação da reprogramação metabólica e análise de correlação de fatores inflamatórios para decifrar suas características funcionais na lesão por isquemia-reperfusão. A análise de enriquecimento de fatores de transcrição foi realizada para identificar os principais nós regulatórios. Finalmente, as alterações na expressão do mRNA relevante foram detectadas por reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (Real-time PCR) para validar o sequenciamento de célula única. Resultados Comparado ao grupo de cirurgia simulada, o grupo modelo apresentou aumento significativo na pontuação da função neurológica (P<0,01), redução significativa no nível do fluxo sanguíneo (P<0,01), desordem estrutural cortical, aumento da vacuolização do soma e aumento dos corpos de Nissl. Comparado ao grupo modelo, os grupos Huanglian Jiedu Tang e extrato de folha de ginkgo apresentaram redução significativa na pontuação da função neurológica (P<0,01), aumento significativo no fluxo sanguíneo (P<0,01), redução na desordem estrutural cortical, diminuição da vacuolização do soma e redução nos corpos de Nissl. A análise de célula única apontou que as micróglias podem ser divididas em 5 subpopulações, nas quais os grupos 3 e 5 exibem fenótipo pró-inflamatório significativo, com ativação notável das vias de hipóxia e NF-κB, classificadas como subpopulações pró-inflamatórias; os grupos 1 e 2 são enriquecidos nas vias Wnt/β-catenina e fator de crescimento transformador-β (TGF-β), exibindo características anti-inflamatórias e reparadoras evidentes. Nas subpopulações pró-inflamatórias, genes relacionados à glicólise como HK2, PFKP e LDHA estavam regulados positivamente. O nível de expressão das moléculas inflamatórias correlacionou-se positivamente com os genes glicolíticos, enquanto a expressão das moléculas reparadoras e anti-inflamatórias mostrou correlação negativa, sugerindo que a micróglia depende da via glicolítica para obter energia em ambiente isquêmico. O transcriptoma de célula única revelou que Huanglian Jiedu Tang pode reduzir efetivamente a expressão dos genes-chave da reprogramação metabólica (como HK2, PFKP, LDHA), diminuir significativamente a proporção de subpopulações de micróglias associadas à reprogramação glicolítica, e inibir sua transformação para o fenótipo lesado, reduzindo assim o dano inflamatório. Comparado ao grupo de cirurgia simulada, o grupo modelo exibiu aumento significativo na expressão de mRNA de IL-1β, IL-6, TNF-α, CCL2, CXCL2, CSF3 (P<0,01), bem como redução significativa na expressão de mRNAs relacionados à função das células endoteliais e pericíticas como RGS5, PECAM1, VEGFB e NOS3 (P<0,01). Comparado ao grupo modelo, os grupos Huanglian Jiedu Tang e extrato de folha de ginkgo mostraram redução significativa na expressão de IL-1β, IL-6, TNF-α, CCL2, CXCL2, CSF3 (P<0,01) e aumento significativo da expressão de mRNAs relacionados à função endotelial e pericítica (RGS5, PECAM1, VEGFB, NOS3) (P<0,01). Conclusão Huanglian Jiedu Tang pode exercer efeito neuroprotetor regulando o estado de reprogramação metabólica das micróglias e modulando seu nível inflamatório, inibindo assim o dano neuroinflamatório.

sequenciamento transcriptômico de célula única;micróglias;reprogramação metabólica;Huanglian Jiedu Tang;neuroinflamação