肺动脉高血压中高TWAS活性内皮细胞病变的多奥米克解剖:弥合单细胞异质性,机器学习驱动的生物标志物和发育重编程
Zerong Li1, Huayang Li2, Wenmei Qiao3
1Department of Pharmacy, The Second People's Hospital of Shenzhen, The First Affiliated Hospital of Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong, P. R. China.
International journal of surgery (London, England)
|October 9, 2025
概括
这项研究揭示了一个特定的内皮细胞状态驱动肺动脉高血压 (PAH) 的进展. 像KLF2,RASIP1和DEPP1这样的关键基因识别这些细胞,可能是PAH的治疗点.
科学领域:
- 基因组学就是基因组学.
- 心血管研究研究心血管研究
- 单细胞生物学 单细胞生物学
背景情况:
- 肺动脉高血压 (PAH) 是心血管死亡的主要原因.
- 单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 提供了对PAH细胞异质性的细粒度见解.
- 全转录组关联研究 (TWAS) 识别了与疾病相关的基因,但尚未与PAH的scRNA-seq集成.
研究的目的:
- 整合TWAS和scRNA-seq以在单细胞分辨率下揭示PAH病原性.
- 为了识别和描述PAH相关的特定细胞群.
- 为了发现PAH进展的新型遗传标记.
主要方法:
- 在TWAS分析中,发现了PAH候选基因.
- 使用AUCell,Ucell,ssGSEA和AddModuleScore进行分析的scRNA-seq数据.
- 使用多维分析 (RO/E,CellChat,CytoTRACE,scMetabolism) 识别和表征的高TWAS活动状态 (HTS) 内皮细胞.
- 机器学习确定了签名基因 (KLF2,RASIP1,DEPP1) 和HTS状态的预测模型.
- 免疫组织化学和qRT-PCR验证了肺组织中的签名基因表达.
主要成果:
- HTS内皮细胞与PAH的发病有着密切的联系,表现出组织热带性,增强的细胞间通信,以及类似祖先的功能.
- 确定KLF2,RASIP1和DEPP1是强大的特征基因,对HTS细胞具有很高的预测能力.
- 一个随机的森林模型使用这些特征基因准确地预测了PAH进展.
- 在PAH肺动脉壁中证实了KLF2,RASIP1和DEPP1的高表达.
结论:
- 内皮细胞异质性在PAH进展中起着至关重要的作用.
- HTS细胞是PAH病原体的核心,影响细胞交叉声和发育重编程.
- 这项研究将GWAS和scRNA-seq结合起来,为了解PAH机制提供了一个新的框架.
