肺动脉高压中与右心室适应相关的多细胞程序

root 提交于 周一, 08/03/2026 - 10:47
背景:右心室(RV)适应决定了肺动脉高压(PAH)的结局,但在存活人群中,与适应性和失适应性RV重构相关的多细胞分子程序尚未得到完整界定。 方法:我们采集了32份人类RV组织活检标本,来源于特发性PAH、系统性硬化症相关PAH(SSc-PAH)以及不伴肺动脉高压的系统性硬化症患者,并以24份无心力衰竭供体RV作为对照。我们进行了单核RNA测序,并将细胞类型特异性的转录程序与同期获得的多搏动压力-容积环测量指标相整合,这些指标包括RV收缩力(Ees,收缩末期弹性)和RV-肺动脉耦合(Ees与Ea之比,Ea为有效动脉负荷)。采用交互项评估系统性硬化症对PAH相关生物学的修饰作用。进一步进行了RV整体蛋白质组学通路富集分析,以评估一个正交的分子层面;同时结合探索性的细胞-细胞通讯分析以及独立的空间转录组分析,对关键发现进行情境化解释。 结果:PAH与多种细胞类型中生物合成、转运及线粒体程序的广泛耗竭相关。系统性硬化症修饰了许多PAH相关转录程序的幅度,但在很大程度上保留了通路方向性。显著的多细胞通路富集与RV-肺动脉耦合相关。对Ees、Ea和Ees/Ea的联合分析鉴定出与不同负荷条件下RV不同反应相关的生物学程序。耦合保留的特征为细胞外基质、层粘连蛋白-整合素、受体酪氨酸激酶、线粒体及翻译相关程序富集,涉及成纤维细胞、内皮细胞、心内膜细胞和心肌细胞区室。细胞-细胞通讯分析预测,在耦合保留状态下存在协调的基质-血管信号网络,涉及层粘连蛋白-整合素信号以及内皮向壁细胞的信号传导。蛋白质组学和空间分析支持了反复出现的多细胞主题。 结论:PAH中的RV适应与不同且协调的多细胞程序相关,这些程序会随负荷和收缩反应而变化。PAH中的RV-肺动脉耦合与超越心肌细胞范围的多细胞重构相关,并反映出有组织的血管-基质支持结构。这些发现表明,细胞外基质、层粘连蛋白-整合素信号、线粒体及翻译程序与PAH中适应性RV重构相关。

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背景:右心室(RV)适应决定肺动脉高压(PAH)的结局,然而,在存活人群中,与适应性和失适应性右心室重构相关的多细胞分子程序仍未得到充分界定。

方法:我们收集了32份人类右心室(RV)组织活检标本,来源于特发性肺动脉高压(PAH)患者、系统性硬化症相关肺动脉高压(SSc-PAH)患者以及无肺动脉高压的系统性硬化症患者,并以24份无心力衰竭供体右心室作为对照。我们进行了单核RNA测序,并将细胞类型特异性的转录程序与同期获得的多搏动压力-容积环测量结果进行整合分析,这些测量包括右心室收缩力(Ees,收缩末期弹性)以及右心室-肺动脉耦联(Ees与Ea之比,其中Ea为有效动脉负荷)。采用交互项评估系统性硬化症对PAH相关生物学特征的修饰作用。进一步进行了右心室整体蛋白质组通路富集分析,以评估正交的分子层面;同时开展了探索性的细胞-细胞通讯分析以及独立的空间转录组分析,以为关键发现提供背景解释。

结果:PAH与多种细胞类型中生物合成、转运及线粒体程序的广泛耗竭相关。系统性硬化症改变了许多PAH相关转录程序的幅度,但在很大程度上保留了通路方向性。显著的多细胞通路富集与右心室-肺动脉耦联相关。对Ees、Ea和Ees/Ea的联合分析识别出与不同负荷条件下右心室不同应答相关的生物学程序。耦联保留的特征包括细胞外基质、层粘连蛋白-整合素、受体酪氨酸激酶、线粒体以及翻译相关程序的富集,涉及成纤维细胞、内皮细胞、心内膜细胞和心肌细胞等区室。细胞-细胞通讯分析预测,在耦联保留状态下存在协调的基质-血管信号网络,涉及层粘连蛋白-整合素信号以及内皮细胞向血管壁细胞的信号传导。蛋白质组学和空间分析支持了反复出现的多细胞主题。

结论:PAH中的RV适应与独特且协调的多细胞程序相关,这些程序随负荷和收缩反应而变化。PAH中的RV-PA耦合与多细胞重塑相关,这种重塑超越了心肌细胞,并反映出有组织的血管-基质支持结构。上述发现表明,细胞外基质、层粘连蛋白-整合素信号传导、线粒体以及翻译相关程序与PAH中适应性RV重塑有关。

利益冲突声明 版权 本预印本的。 本作品依据CC-BY-NC-ND 4.0国际许可协议提供。

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bioRxiv 2026.07.30.741916; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.30.741916

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bioRxiv 2026.07.30.741916; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.30.741916


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