静脉动脉通气通气中的免疫系统细胞核次要就包罗 T、B、NK 和 NKT 细胞核、吞噬细胞核、白血球核、神经纤维状细胞核、暖和白血球核和骨骼肌核。原生动物核mRNA组定序（scRNA-seq）控造手艺的严重停顿使我们对免疫系统细胞核鹦嘴鱼的认识愈加完美。前段时间的科学研究已经在人类文明静脉动脉通气通气发炎和 PBMC 样品中利用了免疫系统细胞核的 scRNA-seq，科学研究证明了已知的细胞核鹦嘴鱼，也识别出的捷伊免疫系统细胞核鹦嘴鱼，判定出 HIV+病人的 PBMC 中明显上调DNA。在那篇概要中，总结了 scRNA-seq 在静脉动脉通气通气病人的黑斑和 PBMC 中博得的最新统计数据。
【登载期刊】Cardiovascular Research（IF: 14.919）
【发布时间】2021年11月
【负面影响因子】10.787
【登载单元】美国加州伊利诺斯州免疫系统学科学研究所
1. 心脑血管病症中的免疫系统细胞核
心脑血管病症仍然是世界范畴内的次要就灭亡原因，仅次于癌症和 COVID-19。心脑血管病症是一个普遍的术语，次要就包罗中风、心肌堵塞（MI）或赤眼鳟静脉病症。那篇概要存眷的是静脉动脉通气通气，它是大大都心脑血管病症的元凶。静脉动脉通气通气是一种慢性发炎性静脉病症，与高血压和低密度脂卵白（LDL）脂卵白升高有关。固然高脂卵白血症是病症发作的需要前提，但免疫系统机造在发炎的开展、严重停顿和抗性李将着关键性感化。【1】易损性是指发炎有分裂或侵蚀的倾向，那与黑斑帽厚度和免疫系统细胞核含量有关。【2】
2017年，Canakinumab Antiinflammatory Thrombosis Outcome Study（CANTOS）初次证明，通过按捺发炎反响能削减静脉动脉通气通气心脑血管该事务的信誉风险。【3】在 CANTOS 中，一种抗肿瘤去甲 IL-1β 的单克隆抗体（canakinumab）被用于有 MI 病史和残留发炎信誉风险的病人。承受 canakinumab 的病人履历静脉动脉通气通气心脑血管该事务的相对信誉风险削减了15%，同时血液 hsCRP 和 IL-6 明显削减。重要的是，高血压，次要就包罗 LDL 脂卵白，不受抗 IL-1β 化疗的负面影响，强调了 canakinumab 的特异性抗炎感化。那项科学研究为寻找更有效、更有针对性和更平安的化疗静脉动脉通气通气中残存发炎信誉风险扫清了道路。
2. 静脉动脉通气通气免疫系统细胞核的同量性
对静脉动脉通气通气发炎中免疫系统细胞核同量性的科学研究始于20世纪80年代的免疫系统染色，其时能对两种记号物停止染色。组织机构中的免疫系统染色前段时间被细化到能分辩约16种记号物。高通量核术于2006年被引入静脉动脉通气通气的科学研究，科砂藓的范畴得到扩展。跟着控造手艺开展，细胞核量谱（CyTOF）能检测约40个记号。本文著眼目前可用的更高分辩率的办法：原生动物核mRNA组定序（scRNA-seq）、原生动物核外表卵白定序（多达200个抗体）、原生动物核免疫系统组库。
3.人类文明静脉动脉通气通气发炎的原生动物核mRNA组定序
以下汇总了静脉动脉通气通气病人的黑斑和/或 PBMC 中免疫系统细胞核的 scRNA-seq 统计数据。【17-20】图1显示了静脉动脉通气通气静脉中大鼠和人髓系细胞核在统一 UMAP 中的整合。那两项科学研究【17, 18, 20】的次要就目的是将 scRNA-seq 特点与心脑血管该事务联络起来。一项科学研究【20】著眼于发现白血球核鹦嘴鱼同量性及其mRNA组特点。三项科学研究集中在免疫系统细胞核鹦嘴鱼，而 Wirka 等【18】次要就涉及光滑肌细胞核（SMC）基因型。表1概述了那些科学研究的控造手艺比力。近年来，从血管平分立免疫系统细胞核的控造手艺挑战次要就包罗酶吸收、双细胞核、灭亡细胞核、细胞核高血糖、批次效应等。【26-30】 酶促的组织机构吸收和机械的组织机构合成可能招致某些细胞核类此外不平均丧失，那可能解释了在整个科学研究中察看到的变异性。T 细胞核比体积镰叶懦弱的吞噬细胞核或神经纤维状细胞核更能在分立过程中存活下来。酶吸收过程中的细胞核呼吸系统会负面影响科学研究成果。scRNA-seq 次要就产生高抒发DNA，系统缺失低抒发DNA。因为吸收法式、样品类别和样品搜集方面的不同，以及尝试不同，对那些科学研究停止间接比力具有诱惑力。人静脉动脉通气通气静脉次要就免疫系统细胞核鹦嘴鱼的关键性记号DNA如图2所示。
图1 静脉动脉通气通气静脉中的人和大鼠髓系细胞核图2 人类文明静脉动脉通气通气静脉次要就免疫系统细胞核鹦嘴鱼的关键性记号DNA表1人类文明 scRNA-seq 科学研究的控造手艺信息
人类文明黑斑 scRNA-seq 的根底文章【17】阐发了通过颈静脉内膜Gennes术博得的人类文明黑斑和婚配的 PBMC 中的白血球核。颈静脉内膜Gennes术样品含有黑斑、纤维帽，有时也有颈静脉中层的一部门，但没有内皮细胞。用 10x Genomics 3’ scRNA-seq 结合外表抗体阐发了来自统一病人的 PBMC（1654个细胞核）和颈静脉内膜Gennes术样品（254个细胞核）。别的4例无症状和2例有症状的颈静脉内膜Gennes术样品接纳3’ scRNA-seq 停止阐发。
做者在黑斑和血液中发现了16个 T 细胞核群（表2）。出人意料的是，CD8+ T 细胞核次要就在黑斑(46%)中富集。血液 T 细胞核mRNA组次要就富集静息 CD4+T 细胞核，抒发按捺 T 细胞核功用的DNA（KLF2和TXNIP）。黑斑 T 细胞核抒发的DNA与 T 细胞核活化（NFATC2，FYN，ZAP70）、细胞核毒性（GZMA，GZMK）和 T 细胞核衰竭（EOMES，PDCD1，LAG3）相关。黑斑 CD4+T 细胞核处于激活的促炎形态。
表2人 scRNA-seq 检测的免疫系统细胞核鹦嘴鱼
固然外表抗体检测只在一个黑斑样品中利用，但它识别出5个差别的吞噬细胞核鹦嘴鱼。Cluster 1抒发了参与吞噬细胞核激活的DNA（HLA-DRA和CD74）。Cluster 2高度发炎，抒发的DNA参与发炎反响（CYBA，LYZ，S100A9/8，AIF1），Toll 样受体连系（S100A9/8），氧化复原酶活性（CYBA）和金属卵白酶按捺（IMP1）。cluster3 中上调的DNA参与促发炎反（JUNB,NFKBIA），高抒发MALAT1。那些细胞核群可能与大鼠静脉动脉通气通气中发现的炎性吞噬细胞核相关（图1）【16】。Cluster 5 抒发的DNA参与脂卵白摄取和代谢（APOC1,APOE）和脂量积累（PLIN2），类似于大鼠静脉动脉通气通气中的TREM2泡沫细胞核。【16】那些吞噬细胞核显示出促炎信号削弱（IL-1, IFN），那与泡沫细胞核的抗炎性量一致。共46个样品（29个来自无症状病人，17个来自有症状病人）停止了细胞核量谱检测【13，14】，仅博得2个可区分的吞噬细胞核鹦嘴鱼。在 CyTOF 中利用和挑选的记号的数量，虽然供给了信息，但比在 scRNA-seq 中要少，那招致了免疫系统细胞核鹦嘴鱼的分辩率较低。Vallejo【20】等在32个样品上利用了40种寡核苷酸记号的抗体，从而将类似于 CyTOF 的切确细胞核外表基因型与mRNA组连系起来。
Wirka等【18】利用了从移植心脏分立的人冠状静脉细胞核。与颈静脉内膜Gennes术样品差别，那些样品次要就包罗内皮细胞细胞核。那项科学研究次要就集中在 SMCs 和成纤维细胞核样细胞核（fibromyocyte），但那里只回忆了发现的免疫系统细胞核鹦嘴鱼（吞噬细胞核、T 细胞核、B 细胞核和 NK 细胞核）。做者利用了 10x Genomics 平台和 PE150 定序。过滤少于500个DNA的细胞核和少于5个细胞核抒发的DNA。通过丢弃含有超越3500个DNA的细胞核，能削减双细胞核。线粒体DNA含量在7.5%以上的细胞核被认为是死细胞核。做者判定了7个免疫系统细胞核群：抒发RNASE1、C1QA、C1QC、C1QB和CD14的吞噬细胞核；抒发IL32、TRAC、IL7R、CCL5和CD3D的 T 细胞核；抒发CD79A、CD37、MS4A1、LTB、CD52的 B 细胞核；抒发IGHM、JCHAIN、IGLC3、IGHV3-73、MZB1的IgM浆细胞核；抒发IGHG2、IGHGP、MZB1、DERL3的IgG浆细胞核；抒发NKG7、GNLY、PRF1、GZMB、CCL5的 NK 细胞核；抒发TPSAB1、CPA3、C1orf186、SLC18A2、MS4A2的骨骼肌核。
关于人类文明黑斑 scRNA-seq 的第三篇文章登载于2020年12月。黑斑来自于颈静脉内膜Gennes术，14名男性和4名女性。Depuydt 等【19】利用 CD3、CD68、CD34 和抗 SMC 抗体对三个婚配的样品停止免疫系统组化阐发。在那四种抗体范畴内，免疫系统荧光统计数据与 scRNA-seq 统计数据一致。CEL-Seq2 控造手艺供给的mRNA组深度比 10× Genomic 控造手艺要深得多，但成本高得多，捕捉的细胞核也少得多。做者着重科学研究了黑斑中差别细胞核类此外特异性DNA或与冠状静脉病症相关的DNA。在确定的11个免疫系统细胞核群中，5个是淋巴细胞核群，5个是髓细胞核群，1个无法确定。共利用7种差别的抗体（CD45-PECy7、CD3-BV421、CD4-PETR、CD28-BV650、Granzyme B-PE、TruStain Fcx 和 Fixable Viability Dye-eFluor 780）将细胞核分选到孔中。
做者发现了 CD4+T 细胞核的五个鹦嘴鱼（图2）。两个鹦嘴鱼具有细胞核毒性，此中一个鹦嘴鱼抒发PRF1、GZMA 和GZMK，但很少抒发CD28，那表白那些细胞核可能是 CD4+ CD28null39，另一个鹦嘴鱼抒发GZMA、GZMK和CD28。CD4+ 初始 T 细胞核的一个鹦嘴鱼抒发IL7R、LEF1和SELL。通过FoxP3、IL2RA和CTLA4判定出 CD4+ 调理性 T 细胞核；CD4+ 中心记忆 T 细胞核抒发LEF1、IL7R和SELL。CD8+T细胞核的三个鹦嘴鱼中，GZMK+效应记忆T细胞核抒发GZMK，GZMA和CD69；末末分化细胞核毒性 CD8+ T 细胞核鹦嘴鱼抒发GZMB，TBX21，NKG7，GNLY，ZNF683和CX3CR1，缺乏CD69；CD8+中央记忆 T 细胞核抒发LEF1，SELL，IL7R和LTB。
在最后的聚类中，Depuydt 等【19】发现了5个髓系细胞核群：由HDC、KIT、CMA1、TPSAB1判定的骨骼肌核群和4个抒发CD14和CD68的细胞核群。那四个群进一步细分，博得五种差别的吞噬细胞核。2个炎性吞噬细胞核鹦嘴鱼别离抒发IL1B、CASP1、CASP4、KLF4和KLF4、IL1B、TLR4、ABCA1、TNF、IL18、CD9，别离定名为 IL1B+和 TNF+炎性吞噬细胞核。ABCG1+泡沫吞噬细胞核抒发ABCA1、ABCG1、MMP9、OLR1、TREM2、CD9、ACTA2、LGALS3、CD68、IL18和CD9。CD1c+神经纤维状细胞核鹦嘴鱼抒发CD1c、CLEC10A和FCER1A。
与 Fernandez【17】和 Winkels【14】等人的科学研究一样，T 细胞核占阐发细胞核的大大都（52%），而髓系细胞核仅占19%。对 Winkels 大鼠统计数据【14】和其他8个大鼠统计数据【16】的荟萃阐发表白，T细胞核的富集是因为髓系细胞核的缺失，很可能是由样品吸收过程引起的。吞噬细胞核不如圆形淋巴细胞核耐吸收处置，因而，Fernandez【17】和 Depuydt【19】等人发现的髓系细胞核的比例低，吞噬细胞核会优先缺失。此外，颈静脉内膜Gennes术样品缺乏大部门中膜和所有内皮细胞，而那些恰是吞噬细胞核存在的处所。
前段时间的关于静脉动脉通气通气的 scRNA-seq 科学研究【20】是对31名女性受试者的 PBMC 样品停止的，此中16人有亚临床静脉动脉通气通气，由颈静脉超声确定。在31名被科学研究的女性中，有24人照顾艾滋病毒，大大都人的病毒载量无法检测到。该科学研究利用 BD Rhapsody 检测485个DNA和40个抗体。总共博得了32000个细胞核，判定出58个差别的鹦嘴鱼，包罗CD4+T 细胞核、CD8+ T 细胞核、B 细胞核、NK 细胞核和白血球核。为了检测心脑血管病症的变革，他们阐发了患有和不患有心脑血管病症的受试者之间的DNA变革。所有那些受试者都是 HIV 阳性。
在 CD4+ 效应记忆 T 细胞核中，CVD 组IL-32明显升高。IL-32 是一种发炎细胞核因子，已知在心脑血管病症李将重要感化。在 CD4+初始 T 细胞核中，IL-32、SELL、SELPLG和CCR7在 CVD 组中也明显增加。此中一个 CD4+效应记忆 T 细胞核显示TRAIL的明显上调。在 CD8+ 末末分化记忆T细胞核，IL32在 CVD 女性病人中较高，在 CD8+初始 T 细胞核群中也是如斯。在一个 EMRA CD8+T 细胞核群中，CD52、TRAC和HOPX在 CVD 组明显上调，一些杀伤细胞核凝固素受体（KLRC4、KLRD1、KLRG1 和KLRK1）也在 CVD 组上调。趋化因子 CCL5 及其次要就受体 CCR5 参与静脉动脉通气通气、心肌堵塞的开展。CCL5 编码趋化因子 RANTES，已知在静脉动脉通气通气李将重要感化。CCL5 或其受体在动物模子中有助于削减新内膜构成，吞噬细胞核浸润以及静脉动脉通气通气黑斑的构成。在一些科学研究中，CCL5 也被用做可能的 CVD 生物科砂藓。最初，在 CD8+效应记忆 T 细胞核中，CVD 与IL32、TRAC、HOPX、CCL5和杀伤凝固素受体KLRK1、KLRC4、KLRD1明显升高相关。
在一个典型白血球核群中，CVD 与CCL4、SLC2A3、SOD2和SELPLG明显增加相关。在另一个典范白血球核群中，TNF、DUSP1、TRAIL、APRIL和BAFF与 CVD 高度相关。CCL3、CCL4、IL1B、TLR2和DUSP2，已知与静脉动脉通气通气相关，在CVD组的第三个典范白血球核群高度上调。
4.总结
在没有外表记号物的情况下，利用 scRNA-seq mRNA组来区分 CD4+T 细胞核和 CD8+T 细胞核仍然具有诱惑力。细胞核外表基因型信息的添加大大进步了免疫系统细胞核的识别， Fernandez 等人【17】（21个寡核苷酸记号抗体）和 Vallejo 等人【20】（40个寡核苷酸记号抗体）论述了那项控造手艺的力量。如今，多达 200 种抗体可用于人类文明和大鼠细胞核，与 scRNA-seq 连系，将进步免疫系统细胞核鹦嘴鱼的分辩率，并增加发现新细胞核鹦嘴鱼的时机。为了科学研究静脉动脉通气通气特点DNA，必需包罗安康对照，那在基于内膜切除术的科学研究中是不成能的，但能利用 PBMC 和移植心脏的非静脉动脉通气通气冠状静脉。scRNA-seq 连系细胞核外表基因型将进步人类文明静脉动脉通气通气免疫系统细胞核图谱的分辩率和量量。
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漫步云端思绪飘然