AbMole單細(xì)胞視角下的壁層上皮細(xì)胞在健康與疾病狀態(tài)下的景觀

AbMole|單細(xì)胞視角下的壁層上皮細(xì)胞在健康與疾病狀態(tài)下的景觀在腎臟生物學(xué)研究中，腎小球壁層上皮細(xì)胞（ParietalEpithelialCells,PECs）因其多樣性和在足細(xì)胞再生及新月體形成中的作用而受到廣泛關(guān)注。近期，一項(xiàng)基于單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）的研究揭示了PECs在健康與疾病狀態(tài)下的分子特征及其動(dòng)態(tài)變化，為理解腎臟疾病的病理機(jī)制提供了新的視角。來自北京中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的Wen-BinLiu,Guang-RuiHuang,Bao-LiLiu等多名研究人員發(fā)表了題為《Singlecelllandscapeofparietalepithelialcellsinhealthyanddiseasedstates》的研究成果。在該文章中，研究人員使用了購自AbMole的sotuletinib（目錄號(hào)M5316）。腎小球PECs位于鮑曼氏囊，是足細(xì)胞與腎小管上皮細(xì)胞（TECs）之間的過渡細(xì)胞群。盡管蛋白標(biāo)志物揭示了PECs的形態(tài)異質(zhì)性，但其分子特性尚不清楚。本研究旨在通過scRNA-seq技術(shù)全面解析PECs的亞群特征及其在疾病狀態(tài)下的變化，特別是對新月體腎小球腎炎（crescenticglomerulonephritis）的貢獻(xiàn)。研究團(tuán)隊(duì)首先下載了來自GeneExpressionOmnibus數(shù)據(jù)庫的小鼠腎小球scRNA-seq數(shù)據(jù)集，并進(jìn)行了系統(tǒng)的生物信息學(xué)分析，包括細(xì)胞聚類、軌跡分析和RNA速度分析等。此外，還通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，在抗腎小球基底膜（GBM）腎炎小鼠模型中測試了特定信號(hào)通路的抑制劑效果。圖1使用單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）數(shù)據(jù)鑒定小鼠腎小球中的主要細(xì)胞類型。PECs的亞群多樣性：通過scRNA-seq分析，研究確定了五種PECs亞群：PEC-A1、PEC-A2、PEC-A3、PEC-A4和PEC-B。其中，PEC-A1和PEC-A2表現(xiàn)出足細(xì)胞祖細(xì)胞的特征，而PEC-A4則代表腎小管祖細(xì)胞。值得注意的是，PEC-A3僅在抗GBM腎炎中存在，并具有高增殖能力。圖2單細(xì)胞分辨率下壁層上皮細(xì)胞（PEC）的多樣性。新月體形成的關(guān)鍵機(jī)制：動(dòng)態(tài)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)分析表明，PEC-A4的激活和PEC-A3的增殖在新月體形成中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。上游信號(hào)如足細(xì)胞、免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和系膜細(xì)胞釋放的致病信號(hào)誘導(dǎo)了PEC-A4向PEC-A3的轉(zhuǎn)變，從而促進(jìn)了新月體的形成。圖3足細(xì)胞（POD）、壁上皮細(xì)胞（PEC）亞群和腎小管上皮細(xì)胞（TEC）的過渡譜系表征。致病信號(hào)通路的驗(yàn)證：研究選擇了巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（Mif）和集落刺激因子1受體（Csf1r）作為潛在的干預(yù)靶點(diǎn)，并在抗GBM腎炎小鼠模型中驗(yàn)證了這些靶點(diǎn)的有效性。通過抑制這些信號(hào)通路，成功減少了PECs的增生和新月體的形成，同時(shí)改善了腎功能。PECs與足細(xì)胞及TECs的過渡關(guān)系：RNA速度和偽時(shí)間分析揭示了PEC-A2、PEC-A1和足細(xì)胞之間的過渡關(guān)系，以及PEC-A4與TECs之間的過渡關(guān)系。這表明PECs在腎臟發(fā)育和再生過程中具有重要作用，尤其是在足細(xì)胞和TECs的再生中。疾病狀態(tài)下的轉(zhuǎn)錄組變化：研究還比較了健康小鼠和疾病小鼠中PECs的轉(zhuǎn)錄組變化，發(fā)現(xiàn)PEC-A3在疾病狀態(tài)下特異性出現(xiàn)并高度增殖，表達(dá)高水平的Cd44等標(biāo)志物。此外，通過免疫組化分析進(jìn)一步驗(yàn)證了這些發(fā)現(xiàn)，并揭示了Sox9等轉(zhuǎn)錄因子在PEC-A3形成過程中的關(guān)鍵作用。本研究通過scRNA-seq技術(shù)深入解析了PECs的亞群多樣性及其在疾病狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)變化，為理解新月體腎小球腎炎的病理機(jī)制提供了新的視角。通過靶向特定的信號(hào)通路，成功減少了PECs的增生和新月體的形成，為腎臟疾病的治療提供了新的策略。未來研究將進(jìn)一步探索PECs在腎臟再生中的作用機(jī)制，以及開發(fā)更有效的干預(yù)手段以改善腎臟疾病的預(yù)后。綜上所述，本研究不僅揭示了PE