详细介绍:

【题目】

Decoding coal-induced pulmonary endothelial injury using single-cell omics

【摘要】

肺内皮损伤是煤工尘肺发病机制和病情进展的关键因素。然而，这种损伤的确切机制仍不清楚。为解决这一问题，我们通过9个月的慢性鼻腔内煤尘暴露建立了煤工尘肺小鼠模型。同时，我们对暴露于煤尘的小鼠和对照小鼠的肺组织进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq），并鉴定出四种内皮亚群——动脉内皮细胞（ArtECs）、淋巴管内皮细胞（LECs）、静脉内皮细胞（VenECs）和毛细血管内皮细胞（CapECs）。我们的研究结果显示，煤尘暴露通过增加氧化应激、抑制细胞增殖以及破坏细胞黏附和连接完整性来诱导内皮损伤。我们观察到，暴露于煤尘的小鼠组中内皮细胞数量显著减少，其中CapECs和ArtECs比VenECs和LECs受到的影响更严重。在所有内皮细胞（EC）亚型中，氧化磷酸化途径上调，而黏附途径（如黏着斑、细胞外基质 - 受体相互作用）下调；活性氧（ROS）水平升高在一定程度上证实了这些转录组学特征。此外，CellChat分析表明，巨噬细胞与内皮细胞之间关键的增殖信号传导（包括转化生长因子 - β（TGF - β）和生长分化因子（GDF）轴）受到破坏。另外，巨噬细胞衍生的溶酶体相关膜蛋白2（LAMP2）和微管相关蛋白1轻链3B（LC3B）信号可能导致内皮细胞减少。总体而言，这些发现表明，煤尘暴露通过内在和外在机制的共同作用改变了肺内皮细胞的组成和功能，为煤工尘肺相关肺部并发症的潜在治疗策略提供了有价值的见解。