“分而治之”的分析方法揭示了子痫前期患者胎盘中潜在的免疫细胞影响因素

《BioData Mining》：Divide-and-conquer analysis reveals hidden immune cell influencers across the placenta in preeclampsia

　　

摘要

背景

胎盘是母体和胎儿免疫系统细胞相互作用的焦点，有助于建立对成功妊娠至关重要的免疫耐受性。然而，诸如先兆子痫等疾病的免疫失调机制仍不完全清楚。

方法

我们通过对正常妊娠和严重先兆子痫妊娠的胎盘不同层次进行单细胞RNA测序，构建了人类胎盘的多层图谱。我们没有专注于胎盘的特定区域（如绒毛和蜕膜），而是通过收集来自个别妊娠的配对组织来探索胎盘的整体结构，以构建合适的胎盘范围免疫图谱。为了解释这些未探索胎盘层次中的细胞间通讯，我们设计了两个概念模型：一个基于免疫相互作用频率（IIF），另一个基于免疫耐受性影响因素（IT）。我们应用机器学习分类器来识别与先兆子痫相关的基因特征。

结果

我们观察到，在所有胎盘层次中，无论疾病状态如何，都存在大量的半同种异体胎儿细胞和母体细胞的混合。这与基于IIF的模型相矛盾，该模型认为这种混合频率是先兆子痫特有的病理特征。相反，在IT框架下的分析揭示了先兆子痫的关键分子决定因素。值得注意的是，与先兆子痫相关的优先分类基因富含支持细胞间免疫相互作用的配体和受体。其中，胎儿和母体免疫细胞之间的配体-受体对SPP1–CD44被证明是特别与先兆子痫相关的因素。空间图像分析证实了SPP1–CD44在先兆子痫胎盘组织中的免疫细胞群体中的共定位。我们的研究提供了人类胎盘的全面图谱，并利用“分而治之”的方法识别了先兆子痫中的疾病特异性免疫信号通路。这些发现强调了SPP1–CD44作为免疫失调的潜在靶点，为母体-胎儿耐受性的细胞基础及其在妊娠相关疾病中的破坏提供了新的见解。

临床试验编号

不适用。