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

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)的這項新工作為發(fā)展新的治療動脈粥樣硬化、對抗冠狀動脈疾病（CAD）以及預(yù)防斑塊形成提供了見解。

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

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

研究人員寫道：“CAD的進展涉及血管和免疫細胞系之間復(fù)雜的相互作用和表型可塑性。單細胞RNA測序研究突顯了特定細胞系的轉(zhuǎn)錄組標志，但人類細胞表型仍然存在爭議。在這里，我們對22個單細胞RNA測序文庫進行了集成元分析，生成了包含118,578個細胞的人類動脈粥樣硬化的綜合地圖。除了表征顆粒狀的細胞類型多樣性和通信外，我們利用這個圖譜深入了解了平滑肌細胞（SMC）的調(diào)節(jié)。”

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

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)建了一個包括近12萬個來自動脈粥樣硬化冠狀和頸動脈的細胞的全面單細胞圖譜。除了繪制廣泛的細胞譜系外，研究人員還利用這一資源來解剖動脈粥樣硬化斑塊中更精細和罕見的細胞亞型。

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

“除了表征細胞多樣性之外，將這一新構(gòu)建的動脈粥樣硬化單細胞參考與大規(guī)模人類遺傳數(shù)據(jù)集成是開始確定導(dǎo)致疾病的細胞類型和亞型的關(guān)鍵步驟?！蹦箍死f，“例如，我們確定了平滑肌細胞亞型的貢獻，如類似成纖維細胞和富含脂質(zhì)的平滑肌細胞，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、更有針對性的干預(yù)措施，對抗動脈粥樣硬化和CAD，并確定候選生物標志物以預(yù)防心臟病發(fā)作和中風，改善患者預(yù)后的關(guān)鍵一步。

“我們計劃在未來的版本中擴展這一單細胞圖譜，包括來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，“通過整合科學(xué)界生成的單細胞數(shù)據(jù)集，我們可以減輕采樣偏差，并建立更強大的候選疾病機制和潛在干預(yù)措施?！?/p>

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

編輯：周敏

排版：李麗