单细胞测序解密小胶质细胞在增殖性糖尿病视网膜病变纤维血管膜中的新脚色
年1月21日，南京病院眼科刘庆淮讲解团队采纳单细胞测序技能揭露了小胶质细胞在增殖性糖尿病伴发视网膜病变（PDR）中的关键影响。在国际糖尿病范围顶级期刊《DIABETES》（IF:9.）上发布了题为“Single-celltranscriptomicsrevealsnovelroleofmicrogliainfibrovascularmembraneofproliferativediabeticretinopathy”的探索文章，本文胡仔仲博士、茅希颖博士为第一做家，袁松涛和刘庆淮讲解讲解为通信做家。该课题对承受玻璃体切除手术的5例PDR患者的纤维血管膜举办剥离取样，赢得单细胞悬液，经过单细胞RNA测序技能（scRNA-seq）对糖尿病视网膜病变患者的纤维血管膜举办探测和懂得。
增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）是糖尿病的首要并发症之一，活着界界限内照样眼力散失严峻的首要发源之一。纤维血管膜位于视网膜与玻璃体之间，可引发玻璃体出血和视网膜摆脱，是PDR的紧要病理标识之一。但是，当今关于PDR中纤维血管膜（FVM）的病发机制懂得特别有限，以至关于其上的细胞构成观念也有很大不同。保守的探索办法，如免疫组化只可对1-2个细胞表白的标识物探究，二代测序含糊地举办增殖膜全体测序，皆无奈懂得细胞的异质性；细胞和不老练的动物模子都无奈精准摹拟PDR-纤维血管膜的病理进程。本探索操纵单细胞测序对PDR患者的纤维血管膜布局举办单细胞重测序，揭露纤维血管膜的细胞异质性，并为懂得PDR疾病的分子机制和靶向医治供应理论原形。
探索团队从5例PDR患者玻璃体切除手术中分散赢得纤维血管膜，共赢得个细胞，经过评释发掘8种细胞表率，包罗小胶质细胞（MG）、单核细胞（Mono）、巨噬细胞(Macro)、成纤维细胞(Fibro)、周细胞(Peri)、内皮细胞(Endo)、树突细胞(DC)和T淋巴细胞(T)。此中MG亚群占比最大，均匀占比63.02%，对MG亚群进一步细分，又可分为4个亚群：MG(1)、MG(2)、MG(3)、增殖性MG，别离稀奇性表白GPNMB、CX3CR1、SELENOP以及MKI67（图1）。
图1scRNA-seq懂得判断小胶质细胞亚群为FAM首要细胞群
接大做家探索了纤维血管膜中小胶质细胞的分裂根源。后人探索提醒视网膜内小胶质细胞的活化大概根源于视网膜自身或血液系统中单核细胞的转分裂。做家对人类视网膜布局、外周血单核细胞模范和纤维血管膜中小胶质细胞举办整归并举办拟时序懂得，发掘视网膜小胶质细胞和FVM中小胶质细胞较高的同源性。在视网膜小胶质细胞中高表白的CX3CR1(preactivemarker)在FVM小胶质细胞中显著低落，而以前判断出的几个小胶质细胞亚型中GPNMB+亚型在FVM小胶质细胞中显著增添（图2）。
图2FVM驻留小胶质细胞与视网膜小胶质细胞的彷佛性
为了进一步探索GPNMB+小胶质细胞在FVM上表现的机能，做家操纵基因组变异懂得（GSVA）发掘促纤维化关连基因表白显著富集，包罗CTSB,SPP1和LGALS3等。GPNMB+小胶质细胞还高表白纤维承接卵白(FN1)，骨承接卵白(SPARC)和变化成长因子β启蒙卵白(TGFBI)等胞外基质关连基因（图3）。据此咱们推断，GPNMB+小胶质细胞首要机能并不是介导免疫，而是促纤维化以及成纤维化的两重机能。
图3纤维血管膜中被激活的小胶质细胞的促纤维化特色
结尾，PDR疾病微处境是怎么影响于视网膜原位的小胶质细胞，推进其迁徙并激活的呢？做家发掘了PDR患者玻璃体中23种稀奇性抬高的细胞因子，做为潜在的配体，懂得了它们的受体在纤维血管膜不同细胞表率间的表白水准，发掘NRP1、NRP2、TGFBR1和LRP1在GPNMB+小胶质细胞和间充质细胞中稀奇性表白，其同源配体VEGFA、TGFB和CTGF已被证实可启蒙各样器官的纤维孕育；此外，受体如IFNGR、CD44、CD74、CCR1和CCR5稀奇性富集在GPNMB+小胶质细胞和单核细胞中，它们是巨噬细胞鼓动和激活的关键调控记号（图4）。接着经过与矫健视网膜小胶质细胞举办对照，从中判断出CCR1、CCR5、IFNGR1、CD44、CXCR4和NRP1，这些受体均在FVM小胶质细胞中显著上调。这些受配体对的判断提醒：直接靶向干扰非凡表率的小胶质细胞是一个全新的探索医治计谋。
图4促纤维化小胶质细胞在PDR稀奇性微处境中的单细胞间彼此影响
归纳：纤维血管膜布局量微弱，手术中难以完全分散，致使当今的单细胞探索较少。本探索中做家对5例PDR患者首先完全分散纤维血管膜，再用切割头对纤维血管膜切割、搜罗，举办单细胞测序。懂得发掘小胶质细胞是纤维血管膜中最首要的细胞成份，在纤维血管膜布局的孕育进程中具备特别紧要的影响，此中的小胶质细胞发源于视网膜的小胶质细胞，且呈现促纤维化和自身纤维化特色。这些成绩为更好地懂得人类纤维血管膜的细胞构成和机能以及他日参与靶点的进展供应了理论原形。
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