整合单细胞和批量RNA测序技术揭示特发性肺纤维化中巨噬细胞的异质性及与线粒体吞噬作用相关的生物标志物 陈尚、黄高

《International Journal of Molecular Sciences》：Integrated Single-Cell and Bulk RNA Sequencing Identifies Macrophage Heterogeneity and Mitophagy-Related Biomarkers in Idiopathic Pulmonary Fibrosis Chen Shang and Gao Huang

　　

摘要

线粒体自噬可以清除受损的线粒体并维持巨噬细胞的正常功能。阐明特发性肺纤维化（IPF）、巨噬细胞和线粒体自噬之间的关联对于早期诊断和临床管理至关重要。通过单细胞RNA测序和免疫浸润分析，鉴定出主要的巨噬细胞亚群为M2型巨噬细胞，并获得了与该亚群相关的差异表达基因。采用整合的差异表达分析、加权基因共表达网络分析、机器学习及表达验证方法筛选生物标志物。通过生物标志物筛选发现CD163和SPP1在IPF中的表达显著增加；功能富集分析表明这些生物标志物主要参与细胞周期检查点调控和纤毛病变过程。免疫微环境分析显示IPF组与对照组之间存在16种免疫细胞类型的显著差异，其中T辅助2细胞与CD163呈强正相关。共有9种药物与CD163和SPP1相关。这些生物标志物的表达在M2型巨噬细胞分化过程中发生了动态变化。本研究结合了单细胞转录组学和批量转录组学分析，揭示了CD163和SPP1在IPF巨噬细胞–线粒体自噬轴中的关键作用，为理解IPF发病机制中的巨噬细胞–线粒体自噬轴提供了一个新的框架。