近日弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員成功創(chuàng)建了一份動(dòng)脈粥樣硬化的圖譜，揭示了在個(gè)體細(xì)胞水平上形成有害的斑塊堆積的關(guān)鍵過(guò)程，這些過(guò)程導(dǎo)致心臟病發(fā)作、中風(fēng)和冠狀動(dòng)脈疾病。

醫(yī)生和科學(xué)家一直渴望更好地了解影響斑塊形成和穩(wěn)定的復(fù)雜因素，弗吉尼亞大學(xué)的這項(xiàng)新工作為發(fā)展新的治療動(dòng)脈粥樣硬化、對(duì)抗冠狀動(dòng)脈疾病（CAD）以及預(yù)防斑塊形成提供了見解。

該研究的主要負(fù)責(zé)人克林特·L·米勒博士表示：“為了開始開發(fā)針對(duì)血管壁中特定疾病過(guò)程的有效治療方法，我們需要以單細(xì)胞分辨率表征基因表達(dá)程序。通過(guò)建立這張地圖，我們可以制定策略，重新規(guī)劃細(xì)胞狀態(tài)，以防止或逆轉(zhuǎn)疾病，或確定生物標(biāo)志物，評(píng)估患者患有臨床事件的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)在《Cell Reports》雜志上發(fā)表了他們的研究論文，題為“綜合的單細(xì)胞元分析揭示了人類動(dòng)脈粥樣硬化中與疾病相關(guān)的血管細(xì)胞狀態(tài)和標(biāo)志物”。

研究人員寫道：“CAD的進(jìn)展涉及血管和免疫細(xì)胞系之間復(fù)雜的相互作用和表型可塑性。單細(xì)胞RNA測(cè)序研究突顯了特定細(xì)胞系的轉(zhuǎn)錄組標(biāo)志，但人類細(xì)胞表型仍然存在爭(zhēng)議。在這里，我們對(duì)22個(gè)單細(xì)胞RNA測(cè)序文庫(kù)進(jìn)行了集成元分析，生成了包含118,578個(gè)細(xì)胞的人類動(dòng)脈粥樣硬化的綜合地圖。除了表征顆粒狀的細(xì)胞類型多樣性和通信外，我們利用這個(gè)圖譜深入了解了平滑肌細(xì)胞（SMC）的調(diào)節(jié)?！?/p>

該研究還揭示了在疾病進(jìn)展過(guò)程中平滑肌細(xì)胞經(jīng)歷的變化的新見解，其中一些導(dǎo)致了冠狀動(dòng)脈鈣化。由此發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)基因，LTBP1和CRTAC1，可作為動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展的指標(biāo)。

米勒及其合作者，由研究生何塞·韋爾德佐托·莫斯克拉帶領(lǐng)，已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)包括近12萬(wàn)個(gè)來(lái)自動(dòng)脈粥樣硬化冠狀和頸動(dòng)脈的細(xì)胞的全面單細(xì)胞圖譜。除了繪制廣泛的細(xì)胞譜系外，研究人員還利用這一資源來(lái)解剖動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中更精細(xì)和罕見的細(xì)胞亞型。

該研究還揭示了在疾病進(jìn)展過(guò)程中平滑肌細(xì)胞經(jīng)歷的變化的新見解，其中一些導(dǎo)致了冠狀動(dòng)脈的鈣化。這導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)兩個(gè)基因，LTBP1和CRTAC1，可作為動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展的指標(biāo)。

“除了表征細(xì)胞多樣性之外，將這一新構(gòu)建的動(dòng)脈粥樣硬化單細(xì)胞參考與大規(guī)模人類遺傳數(shù)據(jù)集成是開始確定導(dǎo)致疾病的細(xì)胞類型和亞型的關(guān)鍵步驟?！蹦箍死f(shuō)，“例如，我們確定了平滑肌細(xì)胞亞型的貢獻(xiàn)，如類似成纖維細(xì)胞和富含脂質(zhì)的平滑肌細(xì)胞，以及與這些表型相關(guān)的基因?！?/p>

弗吉尼亞大學(xué)的研究人員表示，他們的新地圖是朝著開發(fā)更好、更有針對(duì)性的干預(yù)措施，對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化和CAD，并確定候選生物標(biāo)志物以預(yù)防心臟病發(fā)作和中風(fēng)，改善患者預(yù)后的關(guān)鍵一步。

“我們計(jì)劃在未來(lái)的版本中擴(kuò)展這一單細(xì)胞圖譜，包括來(lái)自定義疾病階段和不同背景的患者的額外數(shù)據(jù)集，”米勒說(shuō)，“通過(guò)整合科學(xué)界生成的單細(xì)胞數(shù)據(jù)集，我們可以減輕采樣偏差，并建立更強(qiáng)大的候選疾病機(jī)制和潛在干預(yù)措施?！?/p>

參考文獻(xiàn)：Integrative single-cell meta-analysis reveals disease-relevant vascular cell states and markers in human atherosclerosis

編輯：周敏

排版：李麗