基于单细胞核转录组测序分析面肩肱型肌营养不良症中细胞间通讯模式

作者：刘思宇; 宋涛; 尹宁北^*

来源：国际生物医学工程杂志, 2023, 46(03).

• 单细胞核转录组测序
• 面肩肱型肌营养不良症
• 细胞间通讯模式

目的通过单细胞核转录组测序分析面肩肱型肌营养不良症(FSHD)中细胞间通讯模式。方法选取2例FSHD患者的双侧不对称病变的口轮匝肌组织和2例正常口轮匝肌组织, 共6例样本, 分为对照组、轻度组和重度组。对照组为2例健康人的正常肌肉组织, 轻度组和重度组分别为FSHD患者相对正常和损伤较重的一侧肌肉组织。对3组样本的全部细胞进行单细胞核转录组测序, 鉴定差异表达基因和富集通路, 并通过细胞通讯分析主要细胞类型间的细胞间通讯模式以及关键信号通路。结果 FSHD患者双侧肌肉样本的差异基因表达分析共鉴定了不同细胞类型中与疾病相关的46个功能性差异表达基因, 与细胞凋亡、氧化应激、免疫炎症和肌肉功能等相关。FSHD重度组的细胞间通讯普遍增加。纤维/脂肪祖细胞(FAPs)和巨噬细胞是FSHD异常肌肉微环境中的重要信号来源, 与疾病进展密切相关。FSHD组中存在6条独有信号通路:骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子-β(TGF-β)、CXC基序趋化因子配体(CXCL)、黏附G蛋白偶联受体E5(ADGRE5)、白细胞介素-16(IL-16)和无翅型MMTV整合位点家族(WNT)信号通路, 这些信号通路主要涉及巨噬细胞、FAPs和脂肪细胞间的相互作用, 可能参与调控病变肌肉的脂肪沉积和纤维化改变。结论单细胞核转录组测序提供了FSHD关键细胞类型间较为全面的细胞间通讯模式, 为理解FSHD肌肉微环境的细胞间调控机制提供参考。

• 单位
  中国医学科学院北京协和医学院