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単一細胞RNAシーケンシングによる出血性脳卒中後の脳周水腫免疫景観の進展の解明

研究背景

脳出血性卒中（ICH）は、世界的な健康脅威の一つであり、その高い障害率と死亡率で知られています。ICHによって引き起こされる二次的脳損傷の中で、周血腫水腫（PHE）の形成は、その致命性の重要な要因です。しかし、PHEの具体的な病理生理学的メカニズムはまだ完全には明らかになっていません。本研究の目的は、人間のPHE組織における免疫細胞群の転写概況を詳細に描写し、異なるタイプの免疫細胞における顕微鏡レベルでの差異を探索することです。

論文出典

論文は張鹏（チョウ ホウ）、高丛（コウ ソウ）らが共同執筆し、Daojing Li（ダオジン リー）が通信を担当しました。この論文は2024年のJournal of Neuroinflammationに発表されました。DOIは10.1186/s12974-024-03113-8です。

研究方法及びプロセス

この研究には9名の基底核ICH患者が含まれており、ICH発生後の異なる時間帯に基づいて、G1グループ（0-6時間）、G2グループ（6-24時間）、G3グループ（24-48時間）に分けられ、それぞれ3人が含まれています。血腫を除去する際に周血腫の水腫組織を保存し、単一細胞RNAシーケンシング（scRNA-seq）を用いて異なる段階の患者からのPHEサンプル内の免疫細胞群をマッピングしました。さらに、遺伝子セット変異解析（GSVA）、遺伝子セット富化解析（GSEA）、単一細胞調節ネットワーク推論とクラスタリング（SCENIC）解析、Monocle2擬時間解析、および細胞間コミュニケーション解析などのさまざまなバイオインフォマティクス解析方法を使用しました。

主な研究結果

研究は初めて単一細胞レベルで人間のPHE組織内の多様化した免疫細胞群の包括的な地図を構築し、12のミクログリア細胞亜群と5の好中球亜群を識別しました。研究は、分泌性ホスホプロテイン-1（SPP1）経路がPHE進展中のミクログリア亜群間の自己交流の基礎であり、異なる好中球サブタイプの軌跡分岐を追跡しました。また、研究は、ミクログリアが産生する骨橋タンパク質（OPN）がCD44陽性細胞との相互作用を通じて、PHE組織内の免疫環境を調節できることを示しました。

研究結論及び意義

研究は、PHE組織内の免疫微小環境に貴重な洞察を提供しており、これらの発見はICHの新しい治療方法の開発に応用される可能性があります。研究は問題を明らかにするだけでなく、研究方法と作業プロセスの革新性および研究対象の独自性にも貢献しています。

研究の限界

研究サンプルの規模は小さく、すべてアジア人の集団であるため、研究発見の普遍性が制限される可能性があります。また、免疫蛍光染色はICH患者サンプルのみに行われ、対照群との比較は行われていないため、結果の信頼性を検証する上で制約があるかもしれません。