引言： 肝硬化是一种由慢性肝损伤引起的疾病，伴随着纤维化和瘢痕组织的逐步发展，最终可能导致肝功能衰竭。目前尚无有效的抗纤维化治疗方法，肝硬化仍然是全球性的健康问题。深入了解肝纤维化的细胞和分子机制对开发新型治疗策略至关重要。单细胞RNA测序(scRNA-seq)提供了前所未有的对肝纤维化复杂性的洞察，使我们能够详细解析纤维化微环境。爱丁堡Queen医学研究所NC Henderson等利用scRNA-seq技术对超过10万个人类健康和肝硬化肝脏单细胞进行了分析，发现了新的细胞亚群及可能作为治疗靶点的纤维化途径。
主要发现
1. 肝脏非实质细胞的单细胞图谱： 该研究从健康和肝硬化的肝脏中鉴定出不同的非实质细胞亚群。研究共识别出66,000多个肝脏常驻细胞，这些细胞被分为21个亚群，涵盖了10条细胞谱系。其中，巨噬细胞、内皮细胞和间充质细胞在纤维化微环境中发挥了重要作用，并识别出与纤维化相关的特定亚群。
2. 瘢痕相关巨噬细胞(SAMs)： 该研究的一个关键发现是识别出TREM2+CD9+瘢痕相关巨噬细胞(SAMs)，这些细胞在纤维化肝脏中扩增，并表现出促纤维化特性。研究显示，这些巨噬细胞由循环单核细胞分化而来，并通过促进肝星状细胞(HSC)的胶原蛋白生成直接参与纤维化进程。与肝脏常驻的Kupffer细胞不同，纤维化期间Kupffer细胞数量减少。此外，研究还表明，SAMs在纤维化区域内局部增殖，导致其积累。
3. 瘢痕相关内皮细胞(SAEndo)： 研究发现了由ACKR1和PLVAP标记的新的内皮细胞亚群，这些细胞在纤维化微环境中扩增，并表现出增强的白细胞募集和跨膜迁移能力。内皮标记物ACKR1促进了这种过程的进行。此外，研究还揭示了这些内皮细胞通过与其他瘢痕相关细胞的相互作用促进纤维化。
4. 瘢痕相关间充质细胞(SAMes)：表达PDGFRA的间充质细胞被确定为胶原蛋白生成的关键细胞。这些细胞在肝硬化中扩增，并定位于瘢痕组织内。SAMes由HSC分化而来，并表现出与细胞外基质生成相关的基因上调，表明它们在纤维化发展中起着重要作用。
5. 多谱系交互网络：通过配体-受体相互作用分析，研究揭示了瘢痕相关巨噬细胞、内皮细胞和间充质细胞之间复杂的通信网络。其中，TNFRSF12A、PDGFR和Notch信号通路尤为显著，这些通路在纤维化调控中发挥了关键作用。功能实验表明，阻断这些通路可抑制纤维化活性，提示其作为治疗靶点的潜力。
结论
该研究通过单细胞RNA测序，系统解析了人类肝硬化的纤维化微环境，识别了驱动纤维化的病理性巨噬细胞、内皮细胞和间充质细胞亚群。这些新型细胞类型及其相互作用为理解肝纤维化提供了基础，并为抗纤维化疗法的开发提供了新的方向。
影响
本研究强调了多谱系方法在理解纤维化中的重要性，并指出了多条具有治疗潜力的信号通路。识别出瘢痕相关巨噬细胞、内皮细胞和间充质细胞作为纤维化的驱动因子，揭示了疾病的复杂性，表明联合疗法可能是有效治疗肝纤维化的关键。此外，研究中发现的细胞标志物有望用于患者分类，优化抗纤维化临床试验的精确性。
参考文献
P Ramachandran et al. Resolving the fibrotic niche of human liver cirrhosis at single cell level. Nature. 2019
