在NPDR大鼠模型中，单细胞转录组学研究揭示了一种能促进氧化作用的独特小胶质细胞表型

《Cell & Bioscience》：Unveiling a unique microglial phenotype promoting oxidation in the iBRB: insights from single-cell transcriptomics in the NPDR rat model

　　

摘要

背景

在非增殖性糖尿病视网膜病变中，早期诊断并针对性治疗内血视网膜屏障功能损伤面临诸多挑战。本研究探讨了内血视网膜屏障微环境中的细胞异质性及早期病变情况。

方法

我们利用Zucker糖尿病肥胖大鼠的视网膜，构建了非增殖性糖尿病视网膜病变的单细胞转录图谱，重点分析了内血视网膜屏障微环境中的细胞表达情况，尤其是小胶质细胞。通过细胞间基因相互作用分析，研究了内血视网膜屏障中不同细胞类型之间的通讯机制。此外，我们还进行了小胶质细胞的分化潜能与轨迹分析、转录因子调控网络分析以及富集分析。同时，运用透射电子显微镜、免疫荧光技术和组织学分析方法来验证研究假设。

结果

基于患有视网膜水肿和肾脏损伤的非增殖性糖尿病视网膜病变大鼠以及正常大鼠的视网膜样本，我们选择了36,821个细胞进行单细胞测序分析。通过富集分析，我们发现内血视网膜屏障中有669个细胞的连接度最高，其中小胶质细胞的连接度值最高。与小胶质细胞相关的980个差异表达基因将其分为4种亚型。其中，Spp1高表达的小胶质细胞2亚型具有最高的分化潜能，在非增殖性糖尿病视网膜病变病变后其表达水平显著上升。通过整合组织学和生化分析结果，进一步验证了该亚型在内血视网膜屏障微环境中对小胶质细胞分化的影响，如氧化应激和细胞凋亡等方面。

结论

本研究在非增殖性糖尿病视网膜病变大鼠中发现了新的小胶质细胞类型，为针对该疾病患者的靶向治疗策略提供了重要依据，同时也加深了我们对内血视网膜屏障中小胶质细胞调控机制的理解。