通过单细胞RNA测序揭示偏头痛患者外周CD4 T细胞状态的重组

《Journal of Molecular Neuroscience》：Peripheral CD4 T-Cell State Remodeling in Migraine Revealed by Single-Cell RNA Sequencing

　　

摘要

偏头痛可能涉及神经免疫相关机制，但偏头痛相关的外周免疫细胞状态尚未完全明确。我们的目标是在单细胞水平上表征偏头痛患者的外周血液免疫重塑情况。我们重新分析了PBMC单细胞RNA测序数据集GSE269117，以偏头痛患者和前庭性偏头痛患者为研究组，健康对照组作为参照组。经过质量控制后，我们进行了主要的免疫细胞注释、CD4 T细胞亚群划分、伪批量差异表达分析、通路富集、伪时间重建、基于CellChat的通信分析、转录因子活性推断以及针对AL589693.1的基因状态分析。共分析了15个保留的生物学样本中的31,514个PBMC，并将其归类为六种主要的免疫细胞类型。各个组之间的主要细胞类型比例在样本层面没有明显差异，而对7,647个CD4 T细胞的样本级分析显示CD4 T细胞的状态发生了重新分布。在样本层面上，与对照组相比，偏头痛样本中非细胞毒性CD4 T细胞的比例增加，而细胞毒性CD4 T细胞的比例减少。CD4细胞的伪批量分析和富集分析结果显示，炎症反应、雌激素响应、钙响应和cAMP相关通路活性增强，而氧化磷酸化、MYC相关通路及翻译相关通路活性相对减弱。伪时间分析表明CD4 T细胞的状态向更早期或低细胞毒性的方向转变。CellChat分析显示，偏头痛患者中的细胞间相互作用总体较少，尤其是与细胞毒性CD4 T细胞相关的相互作用减少。AL589693.1基因作为偏头痛相关的转录本被识别出来，其“非自我”（no-self）特征表明了一种非细胞毒性的CD4 T细胞状态，这种状态在一定程度上导致了CD4 T细胞的不平衡。外周CD4 T细胞状态的改变可能是偏头痛相关免疫异常的重要特征，AL589693.1表达阳性的CD4 T细胞状态可作为未来研究的潜在标志物。