正文
结合单细胞转录组测序与高分辨率空间转录组技术,构建了首个人类动脉粥样硬化斑块的空间单细胞图谱
(图
1a)。在scRNA-seq中,共分析了来自9位颈动脉内膜切除术患者的10个斑块样本,覆盖101,276个细胞,共鉴定出14类主要细胞类型(图1b,c)。在Stereo-seq中,研究者从7位患者中获取10个连续切片,通过DNA染色与图像分割,实现了304,865个细胞的空间定位与转录信息提取(图1d)。
图
1 动脉粥样硬化斑块的空间单细胞转录组图谱
2、动脉粥样硬化中 PTLOs 的鉴定
基于构建的动脉粥样硬化斑块空间单细胞转录组图谱(图
1d),
研究首次明确鉴定了斑块内的三级淋巴结构(
PTLOs)
(图
2a)。病理染色和多重免疫荧光验证了这些PTLOs富集B细胞和浆细胞,而非巨噬细胞和平滑肌细胞(图2b)。通过对PTLOs与斑块其他区域的转录组比较,
鉴定出了特异表达基因集
(图
2c)。这些基因富集于B细胞活化及免疫应答通路(图2d,f)。微区切取样本的整体RNA测序进一步验证了PTLOs的基因表达特征(图2e),两种方法结果高度一致。比较PTLOs与已报道TLOs的基因特征发现,PTLOs具有独特的转录谱,且缺乏成熟TLOs标志基因(如BCL6、CR2),
提示
PTLOs可能为未成熟状态
。
图
2 动脉粥样硬化中 PTLOs 的鉴定
3、动脉粥样硬化中的PTLOs代表三级淋巴结构中组织最初级阶段
TLOs通常经历无CD21+滤泡树突状细胞的初始期、具CD21+ FDC的初级期,最终达到具生发中心的成熟期。相比之下,
PTLOs缺乏典型的GC结构
(图
3a,b),仅见零星BCL6+ B细胞,
且未检测到
CD21+ FDC。PTLOs中存在关键的LAMP3+树突状细胞
(图
3c,d),其在抗原呈递和T细胞调控中发挥重要作用。
免疫荧光染色和
Stereo-seq分析显示
PTLOs内存在淋巴管新生,表现为LYVE1+淋巴内皮细胞高表达
(图
3e),并确认了血管和平滑肌细胞标记α-SMA的共存。高内皮静脉标志PNAd在PTLO微血管中表达(图3c,d),提示其介导淋巴细胞进入的功能。
此外,
细胞互作分析显示,
FLSMC分泌的CXCL12与PTLO中表达CXCR4的B细胞和T细胞显著相互作用(图3i,j)。KEGG通路富集分析揭示FLSMC中特异基因主要富集于NF-κB信号通路,
提示其通过激活该通路促进趋化因子和黏附分子表达
(图
3k,l)。
图
3 动脉粥样硬化中 PTLO 的组织和起源
4、PTLO中的B细胞可能来源于PVAT
动脉平滑肌层通常被视为免疫豁免区,
B细胞主要来源于血液,但PTLOs中B细胞的多样化和增殖表明免疫豁免可能被破坏,且
PTLO内丰富的血管、淋巴管和HEVs提示B细胞可能来自血液以外的部位
(图
4a,b)。通过对同一患者的斑块、邻近PVAT及血液进行单细胞RNA测序,鉴定出16种细胞类型,
发现斑块与
PVAT中的B细胞及浆细胞转录特征高度相似
(图
4c,d)。利用线粒体RNA突变追踪免疫细胞克隆性,
发现
PVAT与斑块中的B细胞和浆细胞存在共享的亚克隆突变,而血液中缺失该亚克隆
(图
4e,f),且该亚克隆表达丰富的免疫活化及效应基因(图4g)。结果提示PVAT中的B细胞可能通过平滑肌层迁移至斑块,参与斑块免疫微环境调控。
图
4 PTLO中的B细胞可能来源于PVAT
5、PTLOs中多样化B细胞介导的适应性免疫功能
作者
通过单细胞
RNA测序鉴定出血液、斑块及PVAT中10个B细胞亚群(图5a),
发现