升主動脈瘤(ATAA)是由主動脈壁逐漸減弱和擴張引起的,並可能導致主動脈夾層、破裂和其他危及生命的並發症。為了提高我們對ATAA發病機製的了解,Yanming Li等人開展了一項研究,旨在全麵表征升主動脈壁的細胞組成,並鑒定人類ATAA組織的每個細胞群中的分子變化。
研究人員對11位受試者(包括8位ATAA患者和3位健康對照)的升主動脈組織進行了單細胞RNA測序分析。根據數據分析予以歸類,並通過比較每種細胞類型的比例以及ATAA患者與健康對照個體的組織之間的基因表達譜,明確與ATAA相關的分子變化。此外,還通過對來自全基因組關聯研究的公開數據進行了單細胞RNA測序數據的綜合分析,研究了哪些基因可能對ATAA至關重要。
研究流程
從人類升主動脈組織中的共鑒定出11種主要細胞類型,這些細胞的高分辨率聚類進一步將它們分為了40個亞型。
主動脈組織中的11種主要細胞
平滑肌細胞、巨噬細胞和T淋巴細胞均存在多種亞型,提示這些細胞在主動脈壁上具有多個功能群。通常,與健康組織相比,ATAA組織的非免疫細胞較少,免疫細胞較多,特別是T淋巴細胞。
升主動脈中免疫細胞的異質性
差異基因表達數據表明,ATAA組織中廣泛存在線粒體功能障礙。此外,本次單細胞RNA測序的數據與公共全基因組關聯分析數據及啟動子捕獲Hi-C數據的綜合分析提示,紅細胞轉化特異性相關基因(ERG)在維持正常主動脈壁功能中起著重要作用。
ATAA組織中的分子和細胞改變
綜上所述,該研究對升主動脈壁的細胞組成進行了全麵的評估,並揭示了人類ATAA組織中基因表達格局的變化。該研究提供的信息為我們對ATAA形成和進展的理解做出了重要貢獻。