慢性血栓栓塞性肺动脉高压中内皮细胞的异质性特征及其在血栓不溶解中的关键作用

本研究针对慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)血栓不溶解的机制难题，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术解析了CTEPH手术标本中内皮细胞(ECs)的分子表型。研究发现CTEPH内皮细胞存在显著异质性，表现为亚群丢失/新增、肺/支气管动脉标志共表达等特征，并揭示了凝血、纤溶、TGF-β信号和血管生成等多通路失调。该成果为CTEPH病理机制提供了全新视角，并为靶向治疗开发奠定基础。

　　

慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)是一种致命的血管疾病，其特征是肺动脉内未溶解的血栓持续阻塞血管。尽管肺栓塞患者中仅0.57-4.7%会发展为CTEPH，但其机制长期不明。传统观点认为血液凝血异常是主因，但25%患者无肺栓塞病史，且局部血管内皮异常可能起关键作用。内皮细胞作为血栓形成和溶解的核心调控者，其分子特征在CTEPH中尚未系统阐明。

为解决这一科学难题，加拿大多伦多大学健康网络的研究团队通过单细胞RNA测序技术，对5例CTEPH患者的肺动脉内膜切除术(PEA)标本进行高分辨率解析，并与人类肺细胞图谱(HLCA)中的正常内皮细胞数据对比。研究发现CTEPH内皮细胞存在显著异质性：出现同时表达肺/支气管动脉标志的新型混合亚群，并伴随凝血因子vWF上调、纤溶抑制物PAI-1(SERPINE1)增加、P-选择素(SELP)过表达等特征。这些发现揭示了内皮细胞在CTEPH血栓不溶解中的核心作用，为开发靶向治疗提供了新思路。论文发表于《npj Cardiovascular Health》。

关键技术方法包括：1) 从5例PEA手术标本中分离单细胞并进行10x Genomics平台测序；2) 整合HLCA正常肺内皮细胞数据作为对照；3) 使用SEURAT进行细胞聚类和差异表达分析；4) 通过Connectome分析细胞间通讯网络；5) 采用Monocle3进行轨迹推断。

主要研究结果

单细胞RNA测序揭示PEA标本20种细胞群体
分析11,068个细胞发现6类非免疫细胞（内皮/平滑肌/肌成纤维细胞）和14类免疫细胞（T细胞/巨噬细胞等）。内皮细胞亚群(EC.1-EC.7)显示修复、炎症和PH相关基因特征，如EC.1高表达血管修复基因A2M和SOX17，EC.3/EC.5表达内皮素-1(EDN1)和BMP6。

CTEPH内皮表型发生显著转变
相比对照，CTEPH内皮出现亚群丢失（如CXCL8⁺的E.5）和新增（如共表达肺/支气管标志的E.8）。约50%CTEPH内皮同时表达肺动脉标志GJA5和支气管动脉标志SPRY1，而对照中该比例极低。

血栓调控网络全面失调
凝血方面：vWF广泛上调而TFPI下降；纤溶方面：PAI-1(SERPINE1)增加；炎症方面：P-选择素(SELP)表达扩展至更多亚群；血管生成方面："尖端细胞"标记DLL4减少而"茎干细胞"标记NOTCH1增加，提示血管生成模式紊乱。

PAEC亚群特异性变化
纯肺动脉内皮分析显示：CTEPH中KLF2⁺（层流剪切应激相关）亚群扩大，而IL6⁺/CCL2⁺（炎症相关）亚群减少。轨迹分析提示混合表型内皮可能源于肺动脉内皮在血流动力学改变下的转化。

与动脉粥样硬化的差异
相比颈动脉内膜切除术标本，CTEPH内皮特异性上调F8（凝血因子VIII）和机械敏感通道PIEZO1（已知与PAH相关），但缺乏系统性血管疾病的特征基因。

这项研究首次系统描绘了CTEPH内皮细胞的单细胞图谱，揭示其通过多通路协同作用导致血栓不溶解：凝血-纤溶失衡促进血栓持续存在；P-选择素介导的炎症反应阻碍溶解；血管生成模式异常延缓再通；TGF-β信号驱动内皮-间质转化。特别值得注意的是，内皮细胞的"身份混淆"（肺/支气管标志共表达）可能是CTEPH特有的病理特征，可能与支气管侧支循环形成相关。

研究为CTEPH治疗提供了多个潜在靶点：阻断P-选择素（已有药物Crizanlizumab）可同时改善凝血和炎症；调控血管生成"尖端/茎干"细胞平衡可能促进血栓再通；靶向TGF-β信号或可阻止病理性血管重塑。这些发现不仅深化了对CTEPH机制的理解，也为其他血栓性疾病的研究提供了新范式。