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为探究大动脉炎（TAK）发病机制，研究人员分析主动脉标本，发现多种细胞参与且补体信号通路异常，有助于诊疗。
# 单细胞转录组分析揭示大动脉炎主动脉的细胞异质性：开启疾病诊疗新视野
在人体的血管系统中，大动脉就像一条条 “主干道”，承担着为全身输送血液的重任。然而，有一种名为大动脉炎（Takayasu arteritis，TAK）的疾病，却悄然威胁着这些 “主干道” 的健康。大动脉炎是一种累及主动脉及其主要分支的炎症性血管炎，它就像一个隐藏在血管中的 “破坏者”，会引发血管损伤，严重时可导致器官缺血，甚至危及生命。但令人遗憾的是，目前人们对它的发病机制了解十分有限。
在医学研究领域，清楚认识 TAK 患者主动脉中的关键细胞类型，对揭示细胞异质性、找到潜在治疗靶点至关重要。就好比要攻克一座神秘的城堡，只有先了解城堡内的布局和关键人物，才能制定出有效的战略。为了揭开 TAK 的神秘面纱，首都医科大学附属安贞医院的研究人员开展了一项重要研究，相关成果发表在《Arthritis Research & Therapy》杂志上。
研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是单细胞转录组分析（scRNA-seq），它能在单个细胞水平上解析基因表达，就像是用高精度显微镜观察细胞内的基因活动；二是批量 RNA 测序（Bulk RNA-seq），对特定细胞群体的 RNA 进行整体分析，从宏观角度把握基因表达情况。研究样本来自安贞医院收治的 TAK 患者，同时选取了公共数据库数据和健康志愿者作为对照。
下面来看看具体的研究结果：
1. 主动脉组织的细胞类型组成
通过单细胞 RNA 测序分析，研究人员绘制出了 TAK 患者主动脉组织的细胞组成精细图谱。经过质量控制，他们对来自 TAK 患者的 28,531 个细胞和对照的 8,477 个细胞进行深入研究，成功鉴定出 11 种主要细胞类型，包括 T 细胞、B 细胞、巨噬细胞等。而且，TAK 患者和对照组中这些细胞类型的相对比例存在显著差异，这一结果凸显了疾病状态下细胞层面的复杂性和异质性。
2. T 细胞：TAK 发病的关键角色
T 细胞在 TAK 发病过程中起着关键作用。研究发现，TAK 组的 T 细胞数量明显多于对照组。进一步分析发现，主动脉组织中的 T 细胞可分为 4 个亚型。在对照组中，T 细胞主要以 Cluster 3 为主；而在 TAK 组，Cluster 1、2、4 的 T 细胞比例显著增加，Cluster 3 的比例则大幅下降。对这些 T 细胞亚型的功能研究发现，它们分别参与不同的生物学过程，如抗原加工和呈递、细胞因子信号传导等。同时，在 TAK 患者外周血 CD4+和 CD8+T 细胞的批量 RNA 测序分析中，补体信号通路显著富集，这表明补体系统在 TAK 的免疫发病机制中起着重要作用。
3. B 细胞在 TAK 主动脉组织中的作用
TAK 患者主动脉组织中的 B 细胞数量比对照组多。研究人员将主动脉中的 B 细胞分为 4 个亚型，其中 Cluster 1 和 Cluster 3 的 B 细胞在 TAK 组中的比例显著高于对照组。功能富集分析显示，Cluster 1 B 细胞主要参与抗原呈递，Cluster 3 B 细胞则与蛋白质折叠相关。这表明 B 细胞在 TAK 患者主动脉组织的免疫反应和细胞应激反应中发挥着重要作用。
4. 巨噬细胞在 TAK 主动脉组织中的功能
巨噬细胞在 TAK 的病理过程中备受关注。研究人员将主动脉组织中的巨噬细胞分为 5 个亚型，在 TAK 患者中，Cluster 1、3、4、5 的巨噬细胞比例明显高于对照组。不同亚型的巨噬细胞具有不同的功能，如参与趋化作用、细胞外基质重塑、转录后调控等。KEGG 通路分析还发现，巨噬细胞涉及多个与炎症和免疫相关的信号通路，进一步证实了巨噬细胞在 TAK 发病机制中的重要性。
5. 血管平滑肌细胞（SMCs）在 TAK 中的双重作用
血管平滑肌细胞在 TAK 中既是炎症损伤的靶细胞，也是炎症的参与者。研究人员鉴定出 4 个 SMCs 亚型，对照组主要是 Cluster 2 和 Cluster 4，而 TAK 组则以 Cluster 1 和 Cluster 3 为主。不同亚型的 SMCs 功能不同，涉及细胞外基质构成、蛋白质折叠等过程，且其相关信号通路也存在差异，这体现了 SMCs 在 TAK 中的复杂作用。
6. 成纤维细胞在 TAK 中的变化
成纤维细胞是 TAK 组中数量最多的细胞类型。研究人员将其分为 5 个亚型，与对照组相比，TAK 组中 Cluster 2 成纤维细胞比例显著降低，而其他几个亚型比例增加。这些亚型分别参与血管生成调节、细胞黏附、补体激活等过程，并且与不同的信号通路相关，表明成纤维细胞在 TAK 的病理过程中也发挥着重要作用。
7. 细胞间通讯分析
研究人员通过分析发现，在 TAK 患者中，T 细胞、B 细胞与其他细胞的相互作用发生了显著变化。在健康组织中，T 细胞主要与内皮细胞等相互作用；而在疾病样本中，T 细胞与多种细胞的相互作用减弱，但 T 细胞之间以及 B 细胞与单核巨噬细胞之间的相互作用增强，这部分解释了疾病样本中局部炎症加剧的现象。
综合来看，这项研究揭示了多种免疫细胞和结构细胞在 TAK 患者主动脉组织中的活跃参与，以及外周血 T 细胞中补体信号通路的存在。这为确定新的治疗靶点和开发疾病监测方法提供了重要依据，为攻克大动脉炎这一难题带来了新的希望。不过，研究也存在一些局限性，比如样本主要来自主动脉扩张或动脉瘤患者，缺乏对疾病不同阶段的动态研究等。但这并不影响其重要意义，后续研究可以在此基础上进一步深入探索，为 TAK 的诊疗开辟新的道路。
