《Kidney International》：Ontogenically distinct macrophages occupy discrete kidney niches and contribute to monocyte recruitment in experimental crescentic glomerulonephritis
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摘要引言新月体肾小球肾炎（cGN）的特征是侵袭性的免疫介导的肾小球损伤，伴有显著的巨噬细胞积聚，这与疾病的严重程度相关。然而，不同起源的肾驻留巨噬细胞（KRMs）的具体贡献仍然知之甚少。方法为了探究这一点，我们使用了单细胞RNA测序（scRNA-seq）、基于报告基因的骨髓嵌合体
摘要
引言
新月体肾小球肾炎（cGN）的特征是侵袭性的免疫介导的肾小球损伤，伴有显著的巨噬细胞积聚，这与疾病的严重程度相关。然而，不同起源的肾驻留巨噬细胞（KRMs）的具体贡献仍然知之甚少。
方法
为了探究这一点，我们使用了单细胞RNA测序（scRNA-seq）、基于报告基因的骨髓嵌合体、定时注射克罗德隆酸脂质体以及趋化因子阻断来定义肾毒性血清肾炎（NTSN，cGN的模型）中巨噬细胞群体的时空动态和功能角色。
结果
对整个肾脏和CD45+免疫细胞的scRNA-seq分析显示，增殖的巨噬细胞和浸润的单核细胞在第五天急剧增加，在第十天减少，表明除了单核细胞的募集外，局部增殖也在NTSN早期巨噬细胞的积聚中起了重要作用。通过高Ccr2或Mrc1表达区分出了两个主要的KRM亚群，分别与骨髓来源和胚胎来源的自我更新的KRM群体相对应。在用Ccr2-RFP+供体骨髓重建的Cx3cr1-GFP受体小鼠中，胚胎来源的GFP+ KRMs主要分布在肾髓质外层和皮质髓质区域，而供体来源的RFP+单核细胞/巨噬细胞则主要聚集在皮质，包括炎症性肾小球内部和周围。一种定时注射克罗德隆酸脂质体的方案减少了受体保留的GFP+ KRMs在皮质中的积聚、蛋白尿以及NTSN小鼠的肾脏组织损伤。细胞间通讯分析表明，巨噬细胞相关蛋白CCL12（人类CCL2的鼠类同源物）可能是皮质CCR2+单核细胞募集的调节因子。CCL12的中和减少了皮质中的单核细胞积聚并改善了NTSN小鼠的肾脏损伤。
结论
这些发现表明，不同起源且空间分离的巨噬细胞群体在cGN早期相互协作，并支持进一步研究CCR2轴作为治疗cGN中巨噬细胞介导的肾脏损伤的目标。
引言
新月体肾小球肾炎（cGN）是一种侵袭性的肾小球肾炎，其特征是严重的免疫介导的肾小球损伤，导致蛋白尿、肾功能迅速恶化，即使使用积极的免疫抑制疗法，也具有较高的进展为肾衰竭的风险1。cGN的组织病理学特征是在鲍曼氏空间内形成由增殖的肾小球上皮细胞、浸润的白细胞和巨噬细胞组成的新月体2。巨噬细胞在肾小球和间质中的浸润程度与cGN的进展和不良的肾功能结果相关。事实上，使用各种策略减少巨噬细胞浸润或调节巨噬细胞活化的实验研究一致表明巨噬细胞在cGN中的因果作用<3, 4, 5, 6>。然而，针对巨噬细胞的疗法尚未问世，这反映了人们对参与疾病进展的巨噬细胞病理作用的理解还不够充分。
早期对人类肾活检和cGN实验模型的研究表明，在组织损伤部位观察到广泛的局部巨噬细胞增殖，增殖的程度与组织损伤的严重程度和肾功能丧失相关<7, 8>。然而，这些增殖的巨噬细胞代表的是肾驻留巨噬细胞的扩张还是浸润的单核细胞衍生的巨噬细胞的扩张尚不清楚，这一区别可能对疾病机制和治疗开发具有重要意义。尽管巨噬细胞被确认为cGN中肾脏损伤的关键介质，但大多数研究都集中在浸润的单核细胞上。肾驻留巨噬细胞（KRM）与骨髓衍生巨噬细胞（BMDM）群体的相对贡献仍然不清楚。
组织驻留巨噬细胞越来越被认为是在组织稳态、损伤反应和组织修复中的关键调节因子。最近在单细胞和空间转录组技术以及命运图谱方法方面的进展揭示了包括肾脏在内的许多器官中组织驻留巨噬细胞的显著分子多样性和异质性，并表明不同的起源可以影响巨噬细胞的表型和功能特征<9, 10, 11, 12>。在稳态下，KRM存在于肾小球和间质中，表达组织驻留的标志物（例如小鼠的CX3CR1和F4/80，以及人类的CD68和CD163），并执行包括免疫监视、吞噬细胞碎片和凋亡细胞以及微血管支持在内的必要功能<10, 13>。最近的单细胞和命运图谱分析表明，KRM包括两个主要亚群：来源于胚胎的KRM（来自卵黄囊和胎儿肝脏前体），它们寿命较长，主要通过局部自我更新维持；以及骨髓来源的亚群，其特征是高Ccr2表达，在稳态和炎症条件下不断补充KRM池<11, 12>。在健康的肾脏中，与BMDM相比，来源于胚胎的KRM显示出对免疫复合物的更强摄取能力和在炎症刺激下的更强烈激活，这表明起源与其功能特化有关<12>。Yashchenko等人的最新研究表明，CCR2+ KRMs优先定位于皮质，而其他KRM亚群分布更广，CX3CR1是决定KRM异质性和空间定位的关键因素<14>。总之，这些研究强调了肾巨噬细胞的起源和空间组织是其在稳态和疾病中行为的主要决定因素，但起源如何影响cGN中巨噬细胞的增殖和功能仍不完全清楚。
在这里，我们使用肾毒性血清（NTS）诱导的抗肾小球基底膜（anti-GBM）cGN模型，结合单细胞转录组学、骨髓转移和功能扰动，证明了胚胎来源的KRM和骨髓衍生的巨噬细胞在cGN中占据不同的空间生态位，并发现CCL12–CCR2轴促进了KRM与浸润单核细胞之间的相互作用。这些发现表明巨噬细胞的起源是这些反应的决定因素，并突出了驻留巨噬细胞通讯作为快速进展性肾小球肾炎潜在治疗靶点的重要性。
部分摘录
研究批准
所有动物研究均按照西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine）的机构动物护理和使用委员会（IACUC #IPROTO202500000052）的指导方针进行并获得批准，并遵守ARRIVE指南（v2.0）。
小鼠模型
C57BL/6J (#000664)、Cx3cr1GFP/+ (#005582) 和 Ccr2RFP/+ (#017586) 小鼠购自杰克逊实验室。所有实验组均使用了雄性和雌性小鼠，因为未观察到蛋白尿或有显著性别差异
新月体肾小球肾炎早期巨噬细胞在原位发生增殖
我们使用了加速的肾毒性血清（NTS）诱导的抗GBM肾炎模型来评估cGN中巨噬细胞亚群的动态。正如预期的那样，NTS给药在诱导后的第5天和第10天（d5和d10 NTSN）引起了明显的肾小球病变、新月体形成、肾小球周围和间质的免疫浸润以及显著的蛋白尿（见补充图1A-D）。对d5 NTSN（n=3）和d10
讨论
在这项研究中，我们结合了单细胞转录组学和遗传命运图谱方法来探索cGN中肾巨噬细胞的空间分布、增殖动态和功能角色。我们的发现提供了关于cGN环境中巨噬细胞生物学的几个见解。首先，我们发现胚胎来源和骨髓来源的巨噬细胞在疾病早期都在原位发生了显著的增殖。这一发现与早期报道的局部
Dong-yuan Chang|Zeguo Sun|Xuezhu Li|Wei Cai|Weijia Zhang|Vivette D. D’Agati|David Salant|John C. He|Jia Fu|Kyung Lee
