结合单细胞测序与转录组分析，以寻找子痫前期的新型诊断生物标志物

《BMC Pregnancy and Childbirth》：Integration of single-cell sequencing and transcriptomic analysis to identify novel diagnostic biomarkers for pre-eclampsia

　　

摘要

背景

子痫前期是一种严重的产科并发症。母体循环系统中的免疫细胞为该病的诊断和治疗带来了巨大希望。然而，针对母体循环系统的相关研究仍显不足。

方法

我们对数据集进行了差异分析及加权相关网络分析，以寻找早期子痫前期的血液生物标志物。这些标志物随后通过ELISA方法得到了验证。接着又通过多种生物信息学分析，预测了所选基因的生物学功能以及潜在的蛋白质与miRNA之间的调控关系。此外，通过分析血液样本的单细胞转录组数据，我们预测了所选基因的遗传特征，研究了子痫前期发病过程中血液中免疫细胞比例的变化以及细胞间通讯的异常，并预测了潜在的蛋白质与化合物之间的相互作用。

结果

我们在患有和未患有子痫前期的女性所抽取的母体血液样本中，识别并验证了F2R样胰蛋白酶受体1（F2RL1）和颗粒酶H（GZMH）的表达水平。基因集富集分析显示，F2RL1参与调控多种经典信号通路，包括Toll样受体信号通路、模式识别受体信号通路、氧化应激诱导的内源性凋亡信号通路以及囊泡定位过程。GZMH主要参与与自然杀伤细胞相关的免疫过程。单细胞测序数据分析表明，在子痫前期发病期间，母体血液系统中的T细胞以及造血干细胞生长因子（HSC-G-CSF）存在显著变化。此外，受体-配体相互作用分析和蛋白质-化合物相互作用分析揭示了阿司匹林在缓解子痫前期病理中的作用，同时也表明酪氨酸激酶抑制剂具有潜在的治疗价值。

结论

本研究发现了子痫前期的生物标志物F2RL1和GZMH，这两种标志物具有较好的诊断价值。这项研究为子痫前期的预测提供了新思路，也加深了我们对子痫前期期间母体血液免疫系统变化的理解。