Circulation：单细胞RNA测序揭示成纤维细胞在组织缺血中的保护作用
2020-11-01 星云 MedSci原创
缺血刺激的血管生成反应可以恢复组织的灌注从而发挥保护作用。间质-内皮转化在血管生成反应中的作用尚存在争议。该研究旨在探究常驻成纤维细胞是否有助于血管生成。
缺血刺激的血管生成反应可以恢复组织的灌注从而发挥保护作用。间质-内皮转化在血管生成反应中的作用尚存在争议。该研究旨在探究常驻成纤维细胞是否有助于血管生成。
研究人员利用后肢缺血的小鼠模型，以及体内基质塞（Matrigel）试验和谱系溯源研究，和单细胞RNA测序来检测成纤维细胞在缺血反应中的转录和功能变化。
TLR3信号促进成纤维细胞激活
采用Fsp1-Cre: R26R-EYFP小鼠进行谱系溯源发现，在缺血后肢中新出现了一种表达内皮细胞(EC)基因的YFP+ CD144+ CD11b?成纤维细胞(E*细胞)的小亚群。将Matrigel放入Fsp1-Cre: R26R-EYFP小鼠产生的栓塞可在5天内再通。将YFP+ CD11b-细胞从栓子中分离出来发现了表达EC基因的YFP+ CD144+ CD11b? E*的小亚群细胞。药物或遗传抑制固有免疫信号可降低Matrigel的血管活性，并使这些E*细胞的生成消失。
在缺血肢体中，E*亚群成纤维细胞促进血管生成和组织灌注
采用人成纤维细胞重复上述实验，在Matrigel栓塞实验中发现，一小部分人成纤维细胞被诱导表达EC标志物。药物抑制或遗传敲除炎症信号可废除E*细胞的产生，使股动脉结扎后灌注恢复受损，组织损伤增加。
单细胞RNA测序
为了进一步描述这些E*细胞，研究人员进行了单细胞RNA测序，发现有8个离散的细胞簇表达特征成纤维细胞基因，其中2个(C5和C8)也表达一些EC基因。后肢缺血导致C5和C8簇扩增。C8细胞不表达CD144，也不在Matrigel中形成网络，但可产生血管生成细胞因子。C5成纤维细胞在表达CD144和在Matrigel中形成EC样网络的能力上与E*细胞最相似。
总之，这些研究表明组织成纤维细胞亚群的存在似乎有助于血管生成反应。缺血时这些亚群的扩增依赖于固有免疫信号的激活，有助于恢复组织灌注、保护缺血组织。
原始出处：
Shu Meng, et al. Reservoir of Fibroblasts Promotes Recovery From Limb Ischemia. Circulation. 2020;142:1647–1662
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