单细胞解析揭示人类血栓中的免疫溶栓轴:NR4A1hi单核细胞与低氧诱导的PLAUR+中性粒细胞协同促进血栓消退

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Immunity 25.5

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  这篇研究通过单细胞多组学技术(scRNA-seq/CITE-seq)首次绘制了人类血栓的免疫细胞图谱,揭示了非经典单核细胞(NR4A1hi CD16hi)通过CXCL8-CXCR1/2轴持续招募中性粒细胞,后者在低氧微环境中分化为具有溶栓特性(PLAUR+ VEGFAhi)的亚群,提出"免疫溶栓"(immunothrombolysis)新概念,为心脑血管疾病治疗提供新靶点。

  

研究背景

血栓性疾病是全球致残致死的主因,传统抗栓治疗存在出血风险。近年研究发现炎症与血栓形成(thromboinflammation)密切相关,但人类血栓的免疫细胞动态图谱尚未阐明。本研究通过单细胞测序技术解析卒中患者血栓微环境,发现先天免疫细胞在血栓消退中的关键作用。

研究设计

团队收集32例卒中患者的血栓及配对血液样本,采用流式细胞术、单细胞RNA测序(scRNA-seq)和表观转录组测序(CITE-seq)进行多组学分析,并通过小鼠下腔静脉狭窄模型和体外血栓实验验证机制。

核心发现

1. 血栓免疫微环境特征
流式分析显示血栓中中性粒细胞(CD15+ SSChi/SSClo)和单核细胞显著富集。单细胞测序鉴定出13个中性粒细胞亚群,其中VEGFAhi cluster 2为血栓特异性亚群,高表达尿激酶(PLAU)和低氧相关基因HIF1A-AS3。

2. 低氧诱导的溶栓表型
血栓中性粒细胞(tNeutro)呈现CD16lo转化,体外实验证实低氧模拟剂roxadustat可诱导类似表型。基因敲除实验显示,髓系细胞HIF1α缺失会减少血栓中PLAUR+中性粒细胞并加重血栓形成。

3. 单核细胞驱动的中性粒细胞招募
血栓单核细胞(tMono)呈现非经典特征(NR4A1hi CD16hi),高表达CXCL8等趋化因子。小鼠命运示踪实验证实,血栓形成48小时后仍有新中性粒细胞持续浸润,该过程依赖NR4A1+单核细胞。

4. 跨物种验证的免疫溶栓轴
人和小鼠血栓单核细胞均通过CXCL8-CXCR1/2轴招募中性粒细胞。抑制该通路(如reparixin处理)或敲除Nr4a1均会减少中性粒细胞浸润并延缓血栓消退。

机制模型

血栓微环境诱导单核细胞向NR4A1hi表型转化→分泌CXCL8招募循环中性粒细胞→低氧触发中性粒细胞分化为PLAUR+ VEGFAhi亚群→通过尿激酶系统和血管生成促进血栓溶解。

研究意义

该研究首次提出"免疫溶栓"概念,揭示先天免疫细胞在血栓消退中的双刃剑作用,为开发靶向免疫调节的抗栓策略奠定理论基础。单细胞数据集为血栓研究提供宝贵资源,NR4A1-HIF1α-PLAUR通路可能成为治疗心梗、卒中的新靶点。

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