综述：单细胞RNA测序在1型糖尿病研究中的应用现状与技术特点

这篇综述系统阐述了单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术在1型糖尿病（T1DM）研究中的突破性应用，揭示了该技术如何解析胰岛β细胞与免疫细胞（CD4+/CD8+ T细胞、B细胞等）的互作网络，发现TRIB1、TCL1A等关键靶点，并为早期诊断（如CTSS蛋白酶标记）和免疫治疗（如teplizumab）提供新策略。

　　

单细胞RNA测序在1型糖尿病研究中的革命性进展

1型糖尿病的免疫攻击之谜

1型糖尿病（T1DM）是一种由免疫系统错误攻击胰岛β细胞导致的慢性疾病。近年研究发现，全球患者数量正急剧增长——2021年约880万病例，预计2040年将达1740万。这种自身免疫破坏涉及复杂的细胞网络：CD4⁺和CD8⁺ T细胞像"特工"般识别胰岛抗原，B细胞则扮演"双重间谍"，既产生自身抗体又协助T细胞活化。单细胞技术首次揭示，胰岛内还存在一群神秘的"干细胞样"CD8⁺ T细胞（高表达TIGIT和PD-1），它们如同"休眠的杀手"，能持续分化为效应细胞攻击β细胞。

技术利器：单细胞测序的突破

传统转录组分析如同"人群大合唱"，而scRNA-seq则像"细胞独唱团"——它能捕捉单个细胞的基因表达谱。通过微流控（如10x Chromium）或微孔板（如BD Rhapsody）技术，科学家们已建立包含26万个人类胰岛细胞的数据库（HPAP项目）。这项技术发现：

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  β细胞存在三个亚群：高效分泌胰岛素的β1、中间态β2和高增殖力β3细胞

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  病毒感染者胰岛中，α细胞出现"代谢紊乱"，糖酵解和氧化磷酸化通路显著下调

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  青少年空腹会引发β细胞"身份危机"，导致成熟标志物MAFA和PDX1表达降低

诊断新纪元：从分子指纹到预警信号

scRNA-seq挖掘出多个潜在诊断标记：

1. 1.

   T细胞警报：儿童患者外周血NK细胞高表达IL32，比传统抗体检测更早预警

2. 2.

   B细胞指纹：自身抗体阳性者B细胞中，TCL1A基因表达激增5倍

3. 3.

   单细胞哨兵：一类特殊单核细胞（高表达SIGLEC1）在胰腺炎早期大量浸润

   最引人注目的是CTSS蛋白酶——它像β细胞的"求救信号"，在受到炎性因子刺激时大量释放，可作为儿童T1DM的早期血液标记。

治疗革命：精准打击免疫异常

免疫治疗领域取得三大突破：

1. 1.

   抗体狙击：抗CD3抗体teplizumab通过"麻痹"CD8⁺ T细胞（降低IL7R表达），使36%患者5年内不发病

2. 2.

   基因沉默：靶向TRAJ23的siRNA疗法，在动物模型中使糖尿病发病率降低60%

3. 3.

   细胞重生：干细胞分化的胰岛移植后，逐渐获得成熟β细胞的"语言能力"（恢复MAFA和G6PC2表达）

并发症的分子密码

scRNA-seq还解码了糖尿病并发症的"黑匣子"：

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  肾病：肾小管上皮中VCAN和TIMP1基因异常，激活mTOR通路

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  神经痛：发现新型"疼痛神经元"（MAAC集群），高表达Fxyd7调控钠钾泵

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  视网膜病变：视网膜细胞集体"发炎"，Cirbp和Mt1基因显著上调

技术挑战与未来

尽管面临细胞捕获率低（约10%损失）、死细胞干扰等问题，但第三代测序技术（如纳米孔测序）已崭露头角。结合单细胞多组学，未来可能实现"细胞级"糖尿病分型——这如同为免疫系统和代谢网络绘制"分子作战地图"，将为个体化治疗开辟新纪元。

（注：全文数据均源自原文实验证据，未添加主观推断）