人类动脉粥样硬化中平滑肌细胞泡沫细胞与巨噬细胞泡沫细胞的转录组、特异性标志物及通路分析

root 提交于 周日, 05/31/2026 - 04:47
背景:平滑肌细胞(SMC)构成人类动脉粥样硬化病变中绝大多数细胞,并被认为是人类和小鼠动脉粥样斑块中胆固醇过载泡沫细胞的主要来源。然而,与巨噬细胞泡沫细胞相比,SMC泡沫细胞的转录组特征、特异性标志物及其生物学演变轨迹仍缺乏明确界定。 方法:对接受心脏移植受者中处于早期至中期动脉粥样硬化阶段的新鲜冠状动脉节段进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq)。将推定的SMC泡沫细胞簇中的基因表达与经聚集低密度脂蛋白(agLDL)或胆固醇-甲基-β-环糊精(Chol-MβCD)负载的培养SMC进行比较。利用额外公开可用的scRNA-seq数据集、Xenium空间转录组学以及人冠状动脉粥样斑块的免疫荧光显微镜,对区分SMC泡沫细胞与巨噬细胞泡沫细胞的候选标志物进行了验证。通路分析采用Gene Set Enrichment Analysis Hallmark基因集进行。 结果:利用体外胆固醇负载诱导的标志物,鉴定出一个来源于纤维肌细胞(fibromyocytes)的独特SMC泡沫细胞簇(“脂肌细胞”,lipomyocytes)。agLDL负载再现了脂肌细胞的转录特征,而Chol-MβCD则诱导了一种与巨噬细胞而非脂肌细胞共定位的炎症表型。脂肌细胞高表达SERPINE1(编码纤溶酶原激活物抑制剂-1,PAI-1)和CFH(编码补体因子H),并通过空间转录组学和免疫荧光显微镜在人冠状动脉病变中得到验证。与巨噬细胞泡沫细胞相比,脂肌细胞表现出不同的通路激活特征,包括细胞外基质、凝血和血管生成通路的富集。 结论:SMC泡沫细胞,即脂肌细胞,代表了一种独特的泡沫细胞表型,在动脉粥样硬化斑块形成过程中具有不同于巨噬细胞泡沫细胞的特异性标志物和生物学程序。

背景:平滑肌细胞(SMC)构成人类动脉粥样硬化病变中细胞的主要组成部分,并被认为是人类和小鼠动脉粥样瘤中胆固醇过载泡沫细胞的重要来源。然而,与巨噬细胞泡沫细胞相比,SMC泡沫细胞的转录组学特征、特异性标志物及其生物学演变轨迹仍缺乏清晰界定。

方法:对接受心脏移植且处于早期至中期间动脉粥样硬化阶段的受者新鲜冠状动脉节段进行单细胞RNA测序(scRNA-seq)。将推定的SMC泡沫细胞簇中的基因表达与经聚集低密度脂蛋白(agLDL)或胆固醇-甲基-β-环糊精(Chol-MβCD)负载的培养SMC进行比较。采用额外公开可用的scRNA-seq数据集、Xenium空间转录组学以及人冠状动脉粥样硬化瘤的免疫荧光显微镜检测,对区分SMC泡沫细胞与巨噬细胞泡沫细胞的候选标志物进行验证。通路分析采用基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis)Hallmark基因集完成。

结果:利用体外胆固醇负载诱导的标志物,鉴定出一个来源于纤维肌细胞(fibromyocytes)的独特SMC泡沫细胞簇(“脂肌细胞”,lipomyocytes)。agLDL负载再现了脂肌细胞的转录特征,而Chol-MβCD则诱导出一种与巨噬细胞而非脂肌细胞共定位的炎症表型。脂肌细胞高表达SERPINE1(编码纤溶酶原激活物抑制剂-1,PAI-1)和CFH(编码补体因子H),这一结果通过人冠状动脉病变中的空间转录组学和免疫荧光显微镜检测得到验证。与巨噬细胞泡沫细胞相比,脂肌细胞表现出不同的通路激活模式,包括细胞外基质、凝血和血管生成通路的富集。

结论:SMC泡沫细胞,即脂肌细胞,是一种独特的泡沫细胞表型,在动脉粥样硬化斑块形成过程中具有不同于巨噬细胞泡沫细胞的特异性标志物和生物学程序。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728334v1?rss=1

🏷️ 动脉粥样硬化 平滑肌细胞泡沫细胞 单细胞RNA测序 空间转录组学 转录组分析 特异性标志物