一份关于颅内动脉瘤进展的单细胞图谱揭示了与破裂风险相关的功能异常的血管平滑肌细胞亚群

《BMC Neuroscience》：A single-cell atlas of intracranial aneurysm progression identifies a dysfunctional VSMC subpopulation associated with rupture risk

　　

摘要

背景

颅内动脉瘤破裂是一种危及生命的疾病。虽然炎症在其中起一定作用，但从稳定病灶发展到破裂的细胞机制在单细胞层面仍不明确。

方法

我们在涵盖假手术组、动脉瘤形成组和动脉瘤破裂组的小鼠模型上进行了单细胞RNA测序。计算分析包括轨迹推断、细胞间通讯分析以及代谢评分。关键发现通过人类颅内动脉瘤的批量RNA测序数据以及匹配的临床组织的蛋白质水平检测得到了验证。

结果

我们的单细胞图谱显示，随着病情发展，微环境会逐渐呈现“炎症-溶解”特征，表现为免疫细胞浸润和血管平滑肌细胞减少。我们发现了一种具有特殊代谢功能的血管平滑肌细胞亚群（VSMC_0），这种细胞在动脉瘤形成和破裂后会选择性消失。伪时间分析表明血管平滑肌细胞的分化受到抑制，这与结构基因肌动蛋白α2、平滑肌基因（ACTA2）以及脯氨酰4-羟化酶亚基α2（P4HA2）的表达下降有关，而这些因素又与动脉瘤形状不规则这一重要的破裂风险临床指标相关。细胞通讯分析显示VSMC_0可作为向巨噬细胞传递信号的枢纽，存在正向炎症循环。这些发现也在人类颅内动脉瘤组织中得到了验证。

结论

本研究将血管平滑肌细胞的表型异常视为颅内动脉瘤不稳定的重要关联因素，建立了分子缺陷与临床破裂风险指标之间的联系。这表明颅内动脉瘤是一种血管细胞身份及通讯功能紊乱的疾病，也为动脉瘤稳定治疗提供了潜在靶点。