单细胞与空间转录组联合解析IgA肾病早期肾小球内皮细胞的炎症特征及分子机制

本研究通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和空间转录组(ST-seq)技术，首次系统揭示了轻度IgA肾病(IgA-N)患者肾小球内皮细胞(GE)的炎症激活特征。研究发现GE在疾病早期即高表达EDNRB、CCL2等新型炎症相关分子，并激活IL-6/IL-17等信号通路，为理解IgA-N发病机制提供了新视角。该成果发表于《Communications Biology》，为早期干预提供了潜在靶点。

　　

IgA肾病(IgA-N)作为全球最常见的原发性肾小球肾炎，其典型特征是系膜区IgA沉积和系膜细胞增生。尽管"四打击学说"已阐明半乳糖缺陷型IgA1(Gd-IgA1)沉积的关键作用，但肾小球内皮细胞(GE)在疾病早期的贡献始终存在争议。传统观点认为系膜细胞是炎症始发者，而近年动物模型提示GE可能更早参与病变，这些矛盾结论亟需人类组织水平的直接证据。更棘手的是，现有技术难以在复杂肾小球结构中精确定位GE的分子特征，导致早期诊断标志物和靶向治疗策略开发受阻。

为解决这些关键问题，日本北里大学医院联合科研团队在《Communications Biology》发表创新研究。研究人员创新性地结合scRNA-seq和Visium空间转录组技术，首次在人类轻度IgA-N样本中系统描绘了GE的分子图谱。通过分析6例IgA-N和9例正常肾组织，不仅鉴定出SOST/IL13RA2等新型GE标志物，更发现GE在疾病早期即呈现显著的炎症激活状态——高表达EDNRB、CCL2、CXCL2等分子，并特异性激活IL-6/IL-17信号通路。这些发现颠覆了传统认知，证明GE可能是IgA-N炎症反应的"第一响应者"，为早期干预提供了新思路。

关键技术方法包括：1) 从肾癌切除标本中获取非肿瘤区组织建立轻度IgA-N队列(n=6)与正常对照(n=9)；2) 采用10x Genomics平台进行scRNA-seq和Visium空间转录组测序；3) 通过Seurat软件整合分析单细胞与空间数据；4) 使用IPA(Ingenuity Pathway Analysis)进行通路富集；5) 免疫荧光验证EHD3/SOST/IL13RA2等新型标志物。

细胞鉴定与空间定位
通过45,488个细胞的scRNA-seq分析，研究团队成功鉴定出13种肾细胞类型，其中GE特异性高表达EHD3、SOST和新型标志物IL13RA2。空间转录组分析证实这些GE标记基因确实定位于肾小球区域，

。这种多组学整合策略首次在人类样本中实现了GE的精准分子定位。

炎症通路的早期激活
最引人注目的发现是：在轻度IgA-N阶段，GE而非系膜细胞表现出最显著的炎症通路激活。IPA分析显示IL-6信号通路(z-score=2.6)、IL-17通路(z-score=2.1)等20余条炎症相关通路在GE中特异性富集，

。与此形成对比的是，系膜细胞主要激活纤维化相关通路，提示两种细胞在疾病不同阶段发挥差异化作用。

新型分子标志的发现
研究鉴定出多个与IgA-N相关的新分子：

1. 内皮素受体B(EDNRB)表达显著上调，其配体EDN1在肾小球沉积增加；
2. 趋化因子CCL2(p<0.001)和CXCL2(p<0.001)在GE中特异性高表达；
3. 磷脂酶Cγ2(PLCG2)可能通过PKC通路影响血管通透性。免疫荧光证实这些分子在IgA-N组GE中表达量较正常组提升2-3倍，
   
   。

这项研究通过多组学技术揭示了GE在IgA-N早期的关键作用：1) 鉴定出IL13RA2等新型GE标志物；2) 证明GE早于系膜细胞发生炎症激活；3) 发现EDNRB/PLCG2等新的治疗靶点。这些发现不仅完善了"四打击学说"，更提示针对GE炎症的早期干预可能延缓疾病进展。特别是EDNRB作为血管保护因子上调，可能代表机体的代偿机制，其激动剂或可成为治疗新选择。研究采用的scRNA-seq与空间转录组整合策略，为复杂组织结构中的细胞特异性研究提供了范本。

该研究的临床意义在于：1) 为无症状轻度IgA-N的早期诊断提供分子标志物；2) 提示糖皮质激素应早期针对GE炎症；3) 为开发EDNRB调节剂等新型靶向药物奠定基础。尽管样本量限制和癌症背景组织可能影响结果普适性，但这项研究无疑为理解IgA-N发病机制开辟了新视角，未来需要更大规模队列验证这些发现。