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单细胞多组学解析Graves眼病外周免疫动态图谱:CD8+效应T细胞驱动纤维化的新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月13日 来源:Communications Biology 5.2
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中山眼科中心团队通过单细胞多组学(scRNA-seq/scATAC-seq/scTCR-seq/scBCR-seq)联合分析21例Graves眼病(GO)患者外周血,首次揭示CD8+效应T细胞(CD8 Te)通过克隆扩增、趋化迁移和表观遗传重编程促进眼眶纤维化的新机制,鉴定出SLC35G1/IDNK等疾病相关基因,为自身免疫性眼病诊疗提供新靶点。
Graves眼病(GO)作为甲状腺功能亢进最常见的眼眶并发症,以眼睑退缩、眼球突出为特征,严重者可致不可逆视力丧失。尽管已知甲状腺刺激激素受体(TSHR)抗体是主要诱因,但为何仅部分Graves病患者发展为GO?传统糖皮质激素治疗为何疗效有限?这些问题的答案隐藏在免疫细胞的复杂调控网络中。既往研究多聚焦于CD4+T细胞,而对其他免疫亚群尤其是CD8+T细胞的致病机制知之甚少。中山眼科中心团队在《Communications Biology》发表的研究,通过单细胞多组学技术绘制了GO外周免疫全景图谱,揭开了CD8+效应T细胞(CD8 Te)驱动疾病进展的神秘面纱。
研究团队对21例GO患者和10例健康对照的外周血单个核细胞(PBMC)进行10X Genomics平台单细胞转录组(scRNA-seq)、染色质可及性(scATAC-seq)及免疫受体(scTCR/scBCR)测序,结合流式细胞术和免疫荧光验证,整合公共数据库的GWAS和eQTL数据,通过MAGMA和SMR分析挖掘疾病风险基因。
高分辨率免疫图谱解析发现,GO患者外周血CD8 Te细胞比例显著降低但克隆多样性增加,scTCR-seq显示GO特异性克隆扩增主要富集于该亚群。多组学整合分析揭示:CD8 Te细胞呈现独特的表观遗传特征,染色质开放区域富集FOS、NF-κB等促炎转录因子(TF)基序;通过轨迹分析发现,这些细胞在分化过程中IDNK表达逐渐降低,与GWAS鉴定的疾病风险变异位点rs75397435显著相关。更关键的是,免疫荧光证实CD8+GNLY+细胞在GO患者眼眶组织中异常浸润,CellChat分析显示其通过AREG-EGFR、TGFB1-TGFBR等通路激活成纤维细胞纤维化程序。
在B细胞方面,研究发现GO患者浆细胞(PB)比例下降但功能激活,scBCR-seq显示其呈现克隆性扩增,特别是NB3亚群高表达B细胞活化相关基因。NK细胞中CD160high亚群通过AP-1和NF-κB通路增强炎症反应。单核细胞和树突状细胞虽数量无变化,但线粒体代谢通路显著激活。
研究最突破性的发现是通过SMR分析鉴定出SLC35G1(rs61865961)和IDNK(rs75397435)两个GO相关基因。实验验证显示,CD8 Te细胞中SLC35G1表达显著上调而IDNK下调,且男性患者变化更显著。这种表达模式与GD患者外周血一致,但在健康眼眶组织中恢复正常,提示CD8 Te细胞的迁移和局部激活是GO发生的关键环节。
该研究首次从多组学维度阐明GO外周免疫动态特征:CD8 Te细胞通过表观遗传重编程获得迁移和纤维化诱导能力,其克隆扩增和局部浸润构成"外周血-眼眶"的致病轴心。发现的SLC35G1/IDNK不仅可作为GD患者进展为GO的预测标志物,更为开发靶向CD8 Te细胞迁移或表观调控的新型疗法提供理论依据。研究建立的单细胞多组学整合分析方法,也为其他自身免疫疾病的机制研究提供了范式。
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