细胞识别的动态两肺血管

伊利诺斯州芝加哥大学的科学家们分析基因表达数据来自35000多个肺血管细胞的小鼠和识别两个亚型。

一个亚型,他们称之为免疫内皮细胞,或immuneECs优先表达更多的基因参与炎症和免疫反应的调节。devEC亚型、发育内皮细胞表达更多的基因参与细胞的发展,如细胞再生和扩散。

研究结果发表在《华尔街日报》江森自控的洞察力。他们可以带来更好的治疗肺部感染,可危险加剧了未经检查的炎症。

芝加哥团队,jale拉赫曼博士为首的亚型分类提取肺组织从表达荧光蛋白在小鼠血管内皮细胞。使用荧光细胞分选仪,科学家们孤立肺内皮细胞。然后测序RNA从成千上万的单个内皮细胞和分类基于他们著名的基因签名。

他们发现内皮细胞的多个组,有两个主要类型的细胞——immuneECs和炎症期间devECs——随时间而变化的。

“在我们的实验中,始终我们观察到的血管细胞肺似乎这些不同的功能和分组,和两个主要群体变得更加不同的应对感染或压力时,“Rehman说,UIC药理学系的教授并再生医学和医学医学院。“重要的是,我们也分析了公开数据集人类的肺和发现了类似的不同组织的内皮细胞,我们观察到的老鼠肺部。”

在他们的实验中,拉赫曼和他的同事研究了细胞从老鼠健康肺和小鼠肺部受伤或战斗由于细菌毒素或流感病毒感染。两种亚型都在健康和生病的肺,每个亚型的基因表达谱进一步分化,以应对感染或损伤。

疾病或损伤的进展,immuneECs表达更多的免疫反应基因,如主要组织相容性复合体基因作为抗击感染的t细胞的灯塔。随着肺的提高,devECs表达更多的修复基因,像血管发展Sox17基因,促进血管生长和再生。在分析肺内皮细胞的RNA概要文件获得从非人灵长类动物SARS-CoV-2感染,研究人员还发现不同种类的肺内皮细胞。

“血管内皮细胞的一部分成为高度炎症,其中部分保留,再生的能力,”莱曼说。“我们的数据也表明,一段时间后,发育亚型,它本质上是准备再生,引起细胞开始扩散和再生期间受损的血管感染。”

芝加哥科学家说理解之间的跷跷板平衡亚型和利用这种分工可能会导致靶向治疗条件涉及肺血管急性呼吸窘迫综合征,这发生在严重的肺部感染。在这些感染,immuneECs可能发挥关键作用在激活初始免疫应答需要抵御病原体。然而,在严重感染,免疫系统反应过度,可以伤害自己的肺组织即使病毒或细菌清除。

“这项研究告诉我们,如果我们想要治疗肺血管的,我们应该明确目标的亚型失去平衡。如果免疫反应过度严重COVID-19通常情况下,它可能是重要的抑制免疫调节内皮细胞的活性,同时提高再生内皮细胞的增长,”莱曼说。“通过了解血管细胞有不同的功能,我们可以努力治疗更有针对性的一种血管细胞和血管细胞的其他类型”。

拉赫曼说,这一发现是一个很好的提醒,同样,我们的肺总是接触外面的世界,这可能是为什么肺血管内皮细胞亚型之间需要这样一个调整平衡,它可以激活或增强免疫反应,而其他内皮细胞可以帮助修复后的血管感染开始下沉。

“我们总是在病原体,呼吸不同于其他器官如心脏或大脑更免受病原体的外面的世界。这就是为什么这种平衡,这种复杂的系统有炎症和再生反应,肺是如此的重要,”莱曼说。

参考:戴高张L,年代,白人Z, Y,马利克AB,拉赫曼j .单细胞转录组分析肺内皮细胞的识别动态炎症和再生的亚种。江森自控的洞察力。2022;7 (11):e158079。doi:10.1172 / jci.insight.158079

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