单细胞RNA-seq分析解码了高脂肪饮食的小鼠中聚烯微塑料诱导的脏微环境
Wenhao Xu1,2,3, Shiqi Ye1,2,3, Wangrui Liu4
1Department of Urology, Fudan University Shanghai Cancer Center, Shanghai, 200032, People's Republic of China.
Journal of nanobiotechnology
|January 3, 2024
概括
聚乙烯微塑料 (PS-MPs) 与高脂肪饮食 (HFD) 结合,使损伤恶化,并促进小鼠癌症的发展. 这项研究揭示了PS-MP和HFD如何改变细胞和免疫微环境,影响健康.
科学领域:
- 环境健康 环境健康
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 微塑料污染,特别是聚烯微塑料 (PS-MPs),是一个日益严重的环境问题.
- 以前的研究表明,PS-MPs可能会导致脏炎症和氧化应激,但它们与高脂肪饮食 (HFD) 对脏发育和微环境的综合影响尚不清楚.
研究的目的:
- 通过单细胞转录组学研究PS-MP和HFD对脏微环境的影响.
- 阐明背后的PS-MPs和HFD诱导的损伤和潜在的致癌的分子机制.
主要方法:
- 利用无偏的单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 来分析小鼠细胞图谱,在PS-MPs和/或HFD暴露35天后.
- 采用多谱免疫光和免疫组织化学来验证发现,特别是关于PF4+巨细胞.
主要成果:
- PS-MPs加上HFD加剧了损伤,诱导了益纤维化微环境,并通过影响上皮细胞中的细胞外矩阵组织来抑制发育.
- 在内皮细胞中观察到激活PI3K-Akt,MAPK和IL-17信号通路,同时增加CD8+效应体和增殖T细胞.
- 单核细胞,特别是PF4+巨细胞,在氧化酸化和化学致癌途径中显示出显著的重塑和丰富.
结论:
- 这项研究提供了第一个全面的单细胞转录组分析,对由PS-MP和HFD诱导的脏微环境变化.
- 研究结果揭示了对PS-MPs在生殖尿路损伤,益菌作用和哺乳动物潜在的致癌性作用的分子洞察力.
- 激活的PF4+巨细胞可能在损伤后调节益纤维菌和益瘤源微环境方面发挥关键作用.
