摘要
尽管细胞衰老与炎症性肠病（IBD）中的组织功能障碍有关，但在单细胞分辨率下细胞衰老的异质性仍未得到充分阐明。本研究系统表征了IBD微环境中细胞衰老的整体景观，重点关注成纤维细胞亚群及其系统性后果。采用单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据集来描绘衰老相关特征的异质性。根据衰老评分将成纤维细胞分为高衰老组（HS-Fibro）和低衰老组（LS-Fibro）。鉴定了HS-Fibro特异性基因特征并进行了功能注释。使用CellChat构建细胞间通讯网络，绘制HS-Fibro互作图谱，重点关注识别对衰老相关分泌表型（SASP）信号响应的细胞靶点。整合微阵列数据集以阐明HS-Fibro在IBD中的系统性影响。通过整合差异表达分析、加权基因共表达网络分析（WGCNA）以及113种机器学习算法的组合模型，系统地鉴定并筛选了与IBD进展相关的七个核心基因。在IBD微环境中，成纤维细胞表现出增强的衰老活性。HS-Fibro显示出强烈的促炎特性及增强的通讯能力。高HS-Fibro浸润的IBD患者表现出持续的免疫炎症活性。通过系统的生物信息学分析和免疫组化验证，鉴定出ADAMTS2作为IBD的稳健诊断指标，其表达水平在患者中相对于对照组显著升高。对人结肠成纤维细胞系CCD-18Co进行H2O2处理以建立细胞衰老模型，结果显示ADAMTS2、SASP标志物及纤维化相关基因的显著上调。此外，siRNA介导的ADAMTS2敲低导致这些SASP和纤维化相关基因的明显减弱。
图形摘要
结合多组学和机器学习分析，我们绘制了炎症性肠病中细胞衰老特征的异质性景观，并鉴定出ADAMTS2作为衰老成纤维细胞（SFs）的特异性分子标志物。实验验证了ADAMTS2是驱动SFs促炎和促纤维化表型的关键因子。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
本研究分析的数据集已存入GEO仓库，包括GSE36807、GSE47908、GSE75214、GSE179285、GSE214695、GSE39582。
