西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部孫世權(quán)教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院彭廣敦研究員團(tuán)隊(duì),從軟骨細(xì)胞、軟骨組織、膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎人群三個(gè)層面,整合了單細(xì)胞、空間以及全基因組關(guān)聯(lián)分析等多模態(tài)數(shù)據(jù),構(gòu)建軟骨細(xì)胞分群或狀態(tài)圖譜景觀、明確膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎關(guān)聯(lián)細(xì)胞群或亞群、確定膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者亞型、提供膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎疾病相關(guān)標(biāo)志物和單細(xì)胞分辨率易感位點(diǎn),為揭示膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制提供新視角,近日相關(guān)研究成果發(fā)表在《風(fēng)濕病年鑒》上。
研究發(fā)現(xiàn)了介導(dǎo)遺傳變異與KOA的關(guān)鍵細(xì)胞群。(課題組供圖)
為了建立膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者和正常對照軟骨細(xì)胞的細(xì)胞圖譜景觀,研究對8例骨關(guān)節(jié)炎患者中承重區(qū)與非承重區(qū),以及3例正常對照個(gè)體膝關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)行了scRNA-seq單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序分析,還發(fā)現(xiàn)了2種新的稀少軟骨細(xì)胞。另外,研究還發(fā)現(xiàn)前肥大軟骨細(xì)胞不僅在細(xì)胞組成比例中具有最大的差異,而且在轉(zhuǎn)錄水平上也顯示出了最大的差異,提示前肥大軟骨細(xì)胞可能是引起膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵細(xì)胞群。隨后,團(tuán)隊(duì)對4例骨關(guān)節(jié)炎患者以及1例正常對照樣本膝關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)行了空間轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析,構(gòu)建了膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者與正常對照膝關(guān)節(jié)軟骨的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜。
通過軟骨細(xì)胞交互分析,發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者與正常對照的主要差異集中在由前炎性軟骨細(xì)胞激活的多種膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎特異性炎性相關(guān)信號(hào)通路。最后,發(fā)現(xiàn)前肥大軟骨細(xì)胞無論在細(xì)胞豐度水平、還是轉(zhuǎn)錄差異水平,均與膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎狀態(tài)顯著相關(guān),且具有較高的疾病狀態(tài)預(yù)測精度。并發(fā)現(xiàn)歐洲人群與亞洲人群的全基因組關(guān)聯(lián)分析關(guān)聯(lián)基因均主要富集于肥大軟骨細(xì)胞群,提示遺傳因素可能通過影響肥大軟骨細(xì)胞群的穩(wěn)定性,從而導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1136/ard-2023-224420
本文鏈接:科研人員構(gòu)建膝關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞分群或狀態(tài)圖譜景觀http://www.lensthegame.com/show-11-3100-0.html
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