单细胞转录组联合微阵列与体内实验揭示内皮细胞在心肌梗死中的分子时钟调控机制

本研究针对心肌梗死（MI）中内皮细胞功能紊乱的机制难题，通过整合scRNA-seq、hdWGCNA和CellChat技术，首次发现内皮细胞亚群EC-2通过PDGF/PROS/GAS通路与成纤维细胞互作，并鉴定出核心节律基因DBP/NR1D1/TEF的显著下调。该成果为心血管疾病治疗提供了新靶点，发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》。

　　

心血管疾病是全球头号健康杀手，其中心肌梗死（MI）导致的猝死占冠心病死亡的75%。尽管介入治疗技术不断进步，仍有12.6%的患者发展为心力衰竭——这背后隐藏着内皮细胞"叛变"的致命秘密。这些原本维护血管稳态的"卫士"，在MI进程中会转变成促进纤维化的"帮凶"。然而传统转录组技术如同"群体照"，无法捕捉单个细胞的"微表情"，使得内皮细胞在MI中的精确作用机制长期笼罩在迷雾中。

西南医科大学的研究团队创新性地采用单细胞多组学联合作战策略。他们从GEO数据库获取小鼠MI模型scRNA-seq数据（GSE210159），运用Seurat进行质控和聚类，通过hdWGCNA将内皮细胞精细划分为8个亚群。CellChat分析揭示EC-2亚群与成纤维细胞通过PDGFB-PDGFRβ等配体-受体对密切对话。结合scCODE算法和PPI网络，最终锁定DBP、NR1D1和TEF这三个节律基因作为关键调控靶点，并通过WB、qPCR等实验在动物模型中验证其表达变化。

ScRNA-seq和心脏样本细胞分型
分析12,034个细胞鉴定出7种细胞类型，内皮细胞进一步分为8个功能亚群。UMAP可视化显示EC-2亚群在MI组显著富集。

内皮细胞与成纤维细胞互作
CellChat发现EC-2通过PDGF/PROS/GAS三条通路主动调控成纤维细胞，其中PDGFB-PDGFRβ相互作用评分最高（0.42）。

关键基因鉴定与验证
hdWGCNA识别出ME6模块（包含356个基因）与MI表型强相关。PPI网络分析显示DBP、NR1D1、TEF构成核心枢纽，动物实验证实这些基因在MI后第3天表达量下降50%-65%。

这项研究首次绘制了MI进程中内皮细胞的单细胞动态图谱，揭示生物钟基因紊乱可能是内皮功能失调的重要诱因。特别值得注意的是，EC-2亚群作为"信号中转站"，通过分泌PDGF等因子重塑心脏微环境。该发现不仅为理解MI病理机制提供新视角，更提示调控生物节律可能成为心血管疾病治疗的新方向。未来研究可进一步探索这些节律基因是否影响内皮-间质转化（EndMT），以及靶向干预能否改善心脏重构。