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文摘 2024-11-17 18:00 上海

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题目：基于汇总数据的孟德尔随机化和单细胞RNA测序分析确定了脓毒症中低水平LGALS9的免疫关联

杂志：Journal of Cellular and Molecular Medicine

影响因子：IF =4.3

发表时间：2024年7月8日

公众号后台回复关键词“999”即可获得原文，文献编号：241117

研究背景

脓毒症是重症监护病房的主要挑战之一，其特点是宿主免疫状态的复杂性。为了更深入地了解脓毒症的发病机制，研究免疫细胞的表型变化及其潜在的分子机制至关重要。作者通过整合脓毒症的基因组全关联研究数据和表达数量性状位点数据，进行了基于总结数据的孟德尔随机化分析，有望帮助研究人员更深入地了解败血症中的免疫失调。

研究思路

研究结果

1.SMR分析确定了脓毒症相关基因靶点

为了确定与脓毒症发病和进展有因果关系的调控基因，作者利用SMR分析GWAS和eQTL数据，采用PSMR 的阈值来确定。此外，作者将这两个结果的交集用于后续的分析。结果如表1所示。17个探针标记了17个与脓毒症多效性相关的基因。据先前的研究报道，LGALS9在多微生物脓毒症中表现出保护作用，SIGLEC7是急性炎症反应的重要负调节因子，是治疗脓毒症的潜在靶点。接下来，作者在单细胞数据中检测了这些基因的表达，以确定它们与免疫细胞的关联。

表1 总结基于数据的孟德尔随机化（SMR）分析结果。

2.脓毒症单细胞转录图谱的综合分析

作者的SMR分析结果证实了这些基因与败血症之间的因果关系。为了进一步了解这些基因的作用，作者应用scRNA- seq数据揭示了脓毒症中促进或抑制基因表达水平的机制。作者构建了来自29名脓毒症患者和19名健康供者作为对照的外周血样本的单细胞转录图谱（图1）。t-SNE投影对所有细胞进行可视化。同时，作者观察到脓毒症患者的单核/巨噬细胞比例明显高于健康对照组，而健康对照组的T细胞比例明显高于脓毒症患者。研究结果表明，脓毒症的发生导致人体免疫细胞亚群比例的改变，从而影响免疫功能的失调。接下来，作者在scRNA- seq数据中探究SMR分析结果中基因的表达情况，旨在确认两个数据集中的上调或下调基因。大多数基因在脓毒症患者中表达显著降低。

图1 scRNA- seq技术鉴定脓毒症患者的细胞类型。

3.单核/巨噬细胞的活化和分化

这些基因的表达可能会破坏脓毒症患者的免疫稳态，作者进一步从细胞亚型方面研究了其潜在机制。众所周知，单核细胞在淋巴细胞活化、病原体消除和通过分泌炎症因子促进组织修复等方面发挥着关键作用接下来，作者重点分析了这些基因在单核/巨噬细胞亚型中的表达。首先，作者进一步构建了单核/巨噬细胞亚型图谱（图3)。此外，作者鉴定了Macro_ISG15和Macro_C1QC细胞。随后研究了四种细胞亚型在样本中的比例基于以上结果，我们推测脓毒症患者LGALS9表达的降低会促进CD14单核细胞的活化和分化，导致其在炎症反应中分化为吞噬能力和抗原递呈能力更强的CD16单核细胞和巨噬细胞。

图2 脓毒症患者单核/巨噬细胞的scRNA- seq表征

4.T细胞的活化和分化

作者将T细胞分为CD4⁺亚群和CD8⁺亚群，发现LGALS9在CD4 T细胞中的表达存在差异。同样，作者构建了CD4 T细胞亚型图谱（图4A）。在这些亚群中，Tn细胞以高表达CCR7和脓毒症患者中LGALS9的表达有下降趋势，但无统计学意义（图4G）。作者还进行了拟时序分析来研究这些细胞的发育轨迹。结果显示，Tn细胞先于其他三种细胞亚型（图4H）。然后使用CellChat计算受体-配体对的吸引力，并发现这些细胞中突出的“MIF - (CD74 CXCR4)”和“MIF - (CD74 CD44)”相互作用（图4I）。综上所述，作者推测脓毒症患者LGALS9表达的降低可能会增强CD4 - naive T细胞的活化和分化，导致其在炎症过程中分化为具有更强免疫应答能力的调节性T细胞。

图3 脓毒症患者中T细胞的scRNA- seq表征。

文章总结

在本研究中，通过整合SMR分析和单细胞RNA测序分析的结果，作者揭示了与健康对照相比，LGALS 9在脓毒症患者中以较低水平表达，并且LGALS 9的低表达促进了CD 14⁺单核细胞的活化和分化。此外，我们发现CD 4⁺T细胞的活化和分化也与脓毒症患者中LGALS 9的低表达有关。好啦~~大海哥今天就说到这里，如果宝子们感兴趣，更换个疾病就可以复现哦，年末将至，但也不要着急，大海哥相信你们，如果是生信受限或者缺乏新思路，欢迎随时滴滴大海哥哦！

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