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基于单细胞转录组测序技术的泡型棘球蚴病患者肝脏T细胞分类及功能解析

文献类型： 中文期刊

作者： 陈思;王向前;贾万忠;蔡其刚;张学勇;张强;郑海波;朱凌虹;李冰;汪伟;韩秀敏

作者机构：

关键词： 泡型棘球蚴病;单细胞转录组测序;细胞图谱;肝脏;免疫微环境;T细胞亚型

期刊名称：中国血吸虫病防治杂志

ISSN： 1005-6661

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版）

摘要： 目的 应用单细胞转录组测序技术（single-cell RNA sequencing,scRNA-seq）探究泡型棘球蚴病（alveolar echinococcosis,AE）患者肝脏组织免疫微环境T细胞亚型及功能。方法 以青海省人民医院2023年收治的首次行肝脏手术的4例AE患者作为研究对象，取每例患者泡型棘球蚴寄生病灶外1 cm处肝组织作为病灶旁组（peri-lesion,PL）、距病灶> 5cm的肝组织作为病灶远端组（distal lesion,DL），共收集4例AE患者的8份肝脏组织样本进行单细胞转录组测序。应用Cell Ranger软件和R软件读取、处理肝组织基因组及转录组数据，并利用基因本体论（Gene Ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）功能富集分析差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）及其生物学功能。使用Cellchat包分析肝组织T细胞亚型之间的主要通讯模式和相互作用机制，并通过Monocle包对T细胞的发育阶段进行拟时序分析，以明确细胞生长和肿瘤相关转化基因的表达情况，预测T细胞发育轨迹。结果 本研究4例AE患者均为女性，平均年龄为（25.00±9.06）岁，分别来自青海省果洛州久治县（3例）和玉树州称多县（1例）。8份肝脏组织单细胞样本活性率为90.41%～96.33%，共获得81 763个单细胞；共注释出19种细胞类型，其中13种为免疫细胞（87.60%），占比居前3位的细胞类型分别为T细胞（33.13%）、中性粒细胞（15.40%）和自然杀伤细胞（11.92%）。对27 752个T细胞和增殖T细胞进行再聚类，注释出10种T细胞亚型，其中CD8+细胞毒性T细胞（23.43%）、CD8+幼稚T细胞（12.80%）和CD4+效应记忆T细胞（17.73%）占比较高。PL组肝组织中辅助型T细胞2（Th2细胞）和CD4+效应记忆T细胞占比分别为5.19%和21.59%，均显著高于DL组（3.63%和13.67%）(χ2=38.35、244.70,P均<0.01);PL组中CD4+辅助型T细胞（7.50%）占比低于DL组（14.75%）(χ2=330.52,P <0.01)。富集分析结果显示，Th2细胞主要与细胞凋亡和多条癌症通路相关，CD4+效应记忆T细胞主要与细胞因子和慢性炎症调控相关，CD4+辅助型T细胞与免疫反应调控相关。T细胞发育轨迹分析结果显示，相较于Th2和CD4+效应记忆T细胞，CD4+辅助型T细胞处于更早期发育阶段，且DNA结合抑制因子3（ID3）、硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）、BAG家族伴侣蛋白3（BAG3）、热休克蛋白家族B（小分子）成员1（HSPB1）基因的表达量随时间延长呈下降趋势。结论 AE患者肝脏组织中，CD4+效应记忆T细胞和CD8+细胞毒性T细胞是主要的相互作用细胞。Th2和CD4+辅助型T细胞的低表达形成了抑制性免疫微环境，促进了泡型棘球蚴的免疫逃逸。此外，Th2细胞富集了多条与癌症相关的通路，可能与泡型棘球蚴的浸润性生长相关。

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