中性粒细胞参与了系统性红斑狼疮（SLE）异常免疫反应特征的启动和维持，包括器官损伤和血管病变的发展，其转录谱表现出强烈的异质性，最新的研究发现，中性粒细胞，尤其是激活后的中性粒细胞释放的中性粒细胞胞外诱捕网（NETs），在狼疮性肾炎（LN）的发生和持续过程中起着中心作用，并协调导致器官损伤的复杂炎症反应。本研究基于基因表达综合数据库（GEO）将单细胞转录组和空间转录组数据结合起来进一步探究了SLE和LN患者的中性粒细胞特征以及与NETs相关的潜在基因。

1.从GEO中选取SLE外周血单个细胞(PBMC)的单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据集GSE13577，利用R软件对数据进行质量评估、质量控制和归一化。使用R包Seurat对下游基因表达矩阵进行细胞类型鉴定、分群及各细胞类型的比例分析，t-SNE进行降维和聚类分析。采用Monocle2算法构建中性粒细胞分化发育的伪时间动力学模型。进一步差异表达分析得到中性粒细胞各亚群的差异表达基因。2.从GEO中获得LN肾脏组织批量RNA-seq数据集GSE112943的基因表达谱，通过RStudio对其进行差异分析筛选出LN的差异表达基因，进一步进行GO及KEGG功能富集分析。3.将SLE中性粒细胞亚群的差异表达基因、LN差异表达基因以及NETs相关基因取交集得到DE-NETs基因，并对其进行PPI蛋白互作分析。4.我们使用CIBERSORT算法来评估22种免疫细胞在LN肾脏内的浸润情况，并且深入探究了DE-NETs基因与各免疫细胞的相关性。5.基于DE-NETs在中性粒细胞亚群中的表达情况以及与免疫细胞的相关性进一步筛选关键DE-NETs基因。6.用验证数据集GSE200306对得到的关键DE-NETs基因：S100A9、TLR2进行初步验证。7.最后取贵州省人民医院住院的LN患者的肾穿刺标本进行多重免疫荧光染色进一步验证关键DE-NETs基因的表达。

1.在对SLE外周血单个细胞(PBMC)质控、基因表达归一化和主成分分析(PCA)后，我们使用细胞聚类（UMAP)将细胞分为5个细胞类型，通过细胞注释及细胞占比发现中性粒细胞占比显著增加。2.进一步将中性粒细胞再细分为6个亚群，对各亚群间的差异基因分析，根据中性粒细胞亚群的差异基因的表达模式及其变化趋势进行拟时序分析构建出细胞发育的轨迹，中性粒细胞亚群2、3在末端，提示可能参与狼疮性肾炎的进展。3.在LN患者肾脏中，共鉴定出15612个差异基因，GO与KEGG富集分析表明，上述差异表达基因生物过程主要富集于病毒防御和免疫应答过程。4.免疫浸润分析结果提示LN中静息记忆CD4+T细胞、精息NK细胞、中性粒细胞等占比上调而滤泡辅助性T细胞占比下调。5.SLE中性粒细胞亚群及LN肾脏共表达差异的NETs相关基因有21个，GO和KEGG富集分析显示这21个DE-NETs基因的生物过程主要富集在病毒感染及免疫应答相关途径。6.基于DE-NETs在中性粒细胞中的表达情况以及与免疫细胞的相关性进一步筛选关键DE-NETs基因：S100A9、TLR2。7.最终得到S100A9、TLR2基因的表达水平在验证集GSE200306有明显差异。进一步的多重免疫荧光染色检测到LN患者中S100A9及TLR2的表达。

LN的中性粒细胞亚群的异质性显著，其功能主要富集在病毒防御及免疫应答相关途径等。与NETs相关的基因TLR2和S100A9在LN中的表达水平显著增加，可能是中性粒细胞和NETs参与LN发病机制的关键基因。