El análisis del transcriptoma unicelular revela mecanismos patológicos de la fibrosis pulmonar humana
La causa de la fibrosis pulmonar se desconoce e impone una enorme carga a la sociedad y la economía. El uso de nuevas tecnologías para revelar los mecanismos moleculares de la fibrosis pulmonar es de gran importancia para el diagnóstico y tratamiento precisos de la fibrosis pulmonar. El análisis del transcriptoma de todos los tejidos pulmonares enmascarará los efectos de los cambios en diferentes poblaciones de células; el análisis de poblaciones de células basado en la clasificación de flujo requiere cierto conocimiento previo sobre los marcadores celulares que se van a estudiar. La tecnología de secuenciación unicelular puede superar las deficiencias de las técnicas de investigación mencionadas anteriormente y estudiar poblaciones de células conocidas y desconocidas.
Análisis de secuenciación unicelular de muestras de pulmón fibrótico y muestras de pulmón sano. Se encontró un grupo específico de macrófagos alveolares en muestras fibróticas que pueden estar asociados con fibrosis pulmonar. Los genes relacionados con la secreción y la respuesta de Wnt se expresaron predominantemente en células no superpuestas; se identificaron células madre raras de las vías respiratorias y se identificaron células senescentes durante la fibrosis pulmonar (los resultados indicaron claramente que no fueron identificadas).
Se realizó un análisis de secuenciación de ARNc en muestras de pulmón de 8 receptores y 8 donantes, y se identificaron varias poblaciones celulares. La expresión diferencial de células donadoras y receptoras y el análisis de las rutas GO y GSEA se realizaron en macrófagos, células AT II y fibroblastos respectivamente. Además, se realizó un análisis de la expresión diferencial y de la vía de la fibrosis frente a los controles en datos de secuenciación masiva. Se descubrieron varios procesos y vías biológicas específicas de tipos celulares relacionados con la fibrosis, y también se descubrió que las poblaciones de células fibróticas estaban significativamente enriquecidas en bases de datos de toxicogenómica comparativa.
Estudios en modelos animales han demostrado que la fibrosis pulmonar puede estar relacionada con la activación anormal de las vías Notch, Wnt y EMT en los pulmones. Analizamos la expresión de genes relacionados con estas vías en diferentes células y no encontramos resultados en esta parte y no sabíamos qué quería decir el autor.
Agrupar y anotar los datos de secuenciación para cada muestra en lugar del análisis de integración CCA (¿el autor cree que el análisis CCA borrará la heterogeneidad dentro de las poblaciones individuales?) dio como resultado el descubrimiento de 22 tipos de células diferentes, 8 más que el análisis integrado CCA original.
Estudios previos en modelos animales han demostrado la presencia de macrófagos residentes en tejidos y macrófagos derivados de monocitos en el tejido de fibrosis pulmonar (Referencias 34, 35). Reunimos los macrófagos de cada muestra para el análisis de grupos e identificamos cuatro grupos de macrófagos, de los cuales C0 son macrófagos residentes en tejidos que expresan MARCO, PPARG y MRC 1, C1 y C2, provienen principalmente de muestras fibróticas de pulmón, mientras que CHI3L1,? Márquez. IL1RN, PLA2G7, MMP9 y SPP1, que también están en el conjunto de genes de la fibrosis pulmonar, deberían estar relacionados con la aparición de fibrosis pulmonar.
De manera similar, se encontró un grupo específico de células ATII en muestras de fibrosis pulmonar, que expresan altamente algunos genes relacionados con la fibrosis pulmonar y la regulación inmune (DMBT1, SERPINA1, CHI3L1). Luego se verificaron los macrófagos SPP1+ y las células CHI3L1+ AT II mediante hibridación de ARN in situ.
El análisis de los datos muestra que hay poca superposición entre las células que expresan ligandos WNT y objetivos, y ninguna superposición entre las células que expresan diferentes ligandos WNT (entonces, ¿qué estás tratando de explicar?).
Estudios previos han demostrado que después de una lesión alveolar, un subconjunto de células AT II expresan altamente AXIN2, tienen las características de células progenitoras facultativas y están relacionadas con la reparación de tejidos. Sin embargo, este grupo de células no fue identificado en los datos de este estudio, lo que sugiere que las células AT II pueden ser un grupo relativamente puro.
El envejecimiento se asocia con cambios en la expresión de algunos genes característicos, entre ellos la inducción de P16, P21 y P53, que ralentiza el ciclo celular y promueve la resistencia a la apoptosis. El envejecimiento también conduce a la expresión de proteínas secretadas relacionadas, incluida la proteína de unión al factor de crecimiento similar a la insulina, la interleucina, el TGF-β, el inhibidor del activador del plasminógeno, etc. En este estudio, no se identificó ninguna población celular específica que exprese genes relacionados con la senescencia (CDKN2A, GLB1, SERPINE1, IL6).