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脐带血间充质干细胞改善狼疮性肾炎的机制研究:基于单细胞转录组解析CCL8⁺巨噬细胞-CCR5⁺中性粒细胞串扰
作者: 杨千月
单位: 南京鼓楼医院

摘要

狼疮性肾炎(LN)是系统性红斑狼疮(SLE)的严重并发症,其确切发病机制及靶向治疗策略仍不明确。固有免疫系统异常激活(尤其是单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞过度活化)是LN进展的核心驱动力,疾病发作2周即可出现中性粒细胞大量浸润肾血管组织并引发坏死性动脉炎,但调控这一炎症细胞募集的分子介质尚未完全阐明。本研究旨在通过单细胞转录组技术,解析脐带血间充质干细胞(UCB-MSCs)在人类患者及小鼠模型中改善LN的机制,重点关注CCL8⁺巨噬细胞与CCR5⁺中性粒细胞的串扰作用。

采用多模型策略全面评估UCB-MSCs治疗LN的疗效及机制,包括经典MRL/lpr狼疮易感小鼠模型、普萘烷诱导的CCL8基因敲除(KO)SLE小鼠模型及R848诱导的SLE小鼠模型;结合网络药理学分析预测UCB-MSCs改善LN的关键信号通路;利用单核细胞RNA测序(snRNA-seq)分析不同模型LN小鼠肾组织的细胞转录动态,并在LN患者临床样本中验证核心分子特征。

UCB-MSCs在三种SLE/LN小鼠模型中均展现显著治疗效果:在MRL/lpr小鼠中,可明显改善血管炎症、心肌炎、发热及腹主动脉扩张等LN相关病理表现;在普萘烷和R848诱导的SLE模型中,可减轻肾血管损伤并抑制全身炎症反应。CCL8 KO小鼠LN表型显著减轻,中性粒细胞浸润及血管炎严重程度降低,证实CCL8在LN发病中的关键作用。网络药理学提示炎症趋化信号通路是UCB-MSCs作用的潜在靶点;snRNA-seq显示,UCB-MSCs可显著降低LN小鼠肾组织中巨噬细胞比例,抑制以MiT-TFE家族转录因子(MITF、TFEC)上调为特征的肾巨噬细胞转录活性,而这些转录因子可直接促进趋化因子CCL8的转录表达,进而促进炎症细胞募集并加重局部炎症。UCB-MSCs通过抑制MiT-TFE家族活性,减少巨噬细胞来源的CCL8分泌,阻断下游中性粒细胞趋化。细胞间相互作用分析显示,所有模型LN小鼠中巨噬细胞与中性粒细胞的串扰显著增强,主要由CCR2-CCL8和CCR5-CCL8信号轴介导,UCB-MSCs可有效减弱这一促炎细胞串扰,尤其靶向CCL8⁺巨噬细胞-CCR5⁺中性粒细胞轴,最终减轻血管炎相关炎症并阻止LN病理进展。在LN患者肾组织样本中,也验证了CCL8表达升高、MiT-TFE活性增强及CCL8⁺巨噬细胞-CCR5⁺中性粒细胞相互作用增强等核心分子特征。

基于多小鼠模型及人类临床样本的研究表明,UCB-MSCs通过靶向MiT-TFE/CCL8信号通路,破坏CCL8⁺巨噬细胞-CCR5⁺中性粒细胞串扰,从而发挥LN改善作用。该结果不仅深化了对LN发病机制的理解,也为LN提供了靶向固有免疫细胞相互作用的潜在治疗策略,单细胞转录组学结果为其转化应用提供了支撑。

关键词: 脐带血间充质干细胞;狼疮性肾炎;单细胞转录组测序;CCL8;MiT-TFE家族;巨噬细胞;中性粒细胞;细胞串扰
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议