2022-11-16 05:42:19, 欧易生物 上海欧易生物医学科技有限公司
前言
脓毒症可导致多器官功能障碍,尤其是心脏。而炎症是脓毒症心肌损伤的主要原因,这使得研究人员积极探索能够有效抑制脓毒症引发心脏炎症的策略,以减少心肌损伤并改善心脏功能。当前,已有文献报道迷走神经刺激可以减少脓毒症引起的心肌损伤,提高生存率;此外,低水平耳屏刺激 (LL-TS) 可以促进心肌梗死患者的血流并减少再灌注损伤。然而,尚无关于 LL-TS 是否可用于预防和治疗脓毒症心肌功能障碍的文献。
作者对空白对照组、假手术组、疾病模型组和疾病治疗组的小鼠心脏进行10× Genomics高通量单细胞转录组测序,鉴定了与心脏功能障碍相关的巨噬细胞,探究它们在脓毒症引起的心肌功能障碍中的作用,并确定 LL-TS 在改善脓毒症期间心脏功能的功效。简而言之,低水平的耳屏刺激可以通过将心脏单核细胞促分化为 M2 巨噬细胞来改善脓毒症引起的心肌功能障碍。
2022年10月15日,湖南省儿童医院肖政辉教授、卢秀兰教授团队,于Oxidative Medicine and Cellular Longevity(IF:7.310)发表了关于小鼠脓毒症单细胞转录组(scRNA-seq)的最新研究成果。
基本信息
期刊:Oxidative Medicine and Cellular Longevity
影响因子:7.310
发表年月:2022年10月
材料:对照组(Control)、假手术组(Sham)、脓毒症组(CLP)和脓毒症治疗组(CLP+LL-TS)小鼠的新鲜心脏样本
方法:10x Genomics高通量单细胞转录组测序(由欧易生物提供技术支持)
研究结果
1. 低水平耳屏刺激对左心室功能的影响
超声心动图结果显示,四组小鼠之间的基线测量值相当。此外,在盲肠结扎和穿刺术后 12 小时,我们发现脓毒症组的 LVEF(左室射血分数) 和 LVFS(左室短轴缩短率) 显着低于对照组和假手术组。然而,与脓毒症组相比,LL-TS 治疗显着改善了小鼠的 LVEF 和 LVFS。
2. 单细胞测序描绘了脓毒症小鼠心脏细胞图谱
为了揭示脓毒症治疗过程中心脏细胞的变化特征,作者对空白对照组、假手术组、脓毒症组和脓毒症治疗组小鼠的新鲜心脏样本进行10× Genomics单细胞测序。结果表明,共有 11 种主要细胞类型,包括巨噬细胞、B 细胞、心肌细胞、树突细胞 (DC)、内皮细胞、成纤维细胞、粒细胞、平滑肌细胞和 T-自然杀伤 (T-NK) 细胞。
3. 脓毒症治疗过程中的巨噬细胞的分布及分化
对四组细胞进行CD45+筛选和测序质控过滤,对心脏巨噬细胞进行降维聚类和富集分析。经过质控过滤后,分别来自对照组、假手术组、脓毒症组和脓毒症治疗组的 3978、3101、1850 和 3512 个巨噬细胞被用于后续分析。结果显示,脓毒症组的巨噬细胞簇与脓毒症治疗组的巨噬细胞簇有显着差异。脓毒症组主要包含cluster 4 和 9,而脓毒症治疗组则主要包括cluster 3 和 7。
脓毒症治疗组中标记有 Mrc1/Cd206 和 Cd163 的 M2 巨噬细胞的分布高于脓毒症组,表明 LL-TS 在脓毒症中的分布能促进心脏M2巨噬细胞极化,抑制心脏炎症。
对脓毒症组和脓毒症治疗组的巨噬细胞和单核细胞亚群进行 Pseudotime 分析。巨噬细胞和单核细胞亚群的拟时序轨迹显示,在脓毒症治疗组中单核细胞分化为 M2巨噬细胞;而在脓毒症组中, M2巨噬细胞的数量随着时间的推移而减少。
此外,脓毒症治疗组 CD163 和 Mrc1 表达水平呈上升趋势,而脓毒症组呈下降趋势。
4. LL-TS治疗减少脓毒症小鼠的心脏炎症
作者观察到脓毒症小鼠心脏组织中IL-1 β的表达水平显着高于假手术组和对照组,且脓毒症治疗组中 IL-1 β表达水平显着低于脓毒症组。这些发现表明,LL-TS可以显着减少脓毒症小鼠的心脏炎症。
5. LL-TS治疗增加心脏α 7nAChR 表达和巨噬细胞
免疫荧光结果显示,LL-TS治疗显着增加了小鼠心脏和巨噬细胞中α 7nAChR 的表达,表明 LL-TS可能通过激活心脏胆碱能抗炎通路改善脓毒症引起的心功能不全。
6. LL-TS治疗可增加心脏乙酰胆碱的分泌
免疫组化结果显示,LL-TS治疗使得心脏和耳廓乙酰胆碱酯酶染色呈阳性,这表明心脏迷走神经末端乙酰胆碱分泌增加,刺激耳屏区时存在迷走神经分布。
7. 乙酰胆碱可促进 THP-1转变巨噬细胞为M2表型
进一步使用 0.5 μg /mL、1 μg /mL、2 μg /mL 和 4 μg /mL 乙酰胆碱持续24小时刺激 THP-1,实验结果表明不同浓度的乙酰胆碱刺激 THP-1 转变巨噬细胞为M2表型。
文章总结
这项研究描绘了对照组、假手术组、疾病模型组和疾病治疗组的小鼠心脏单细胞图谱,证明了低水平的耳屏刺激可能通过将心脏单核细胞促进为 M2 巨噬细胞来改善脓毒症引起的心肌功能障碍。
特别致谢
感谢欧易生物提供单细胞转录组测序工作。
猜你想看
1、项目文章 | 单细胞测序揭示了慢性皮肤粘膜念珠菌病免疫细胞群和基因表达的改变
2、项目文章 | 单细胞测序助力探究肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)亚群对三阴乳腺癌肿瘤硬度及抗肿瘤药物药效的影响机制
3、合作文章Cell Discovery | 复旦大学附属肿瘤医院揭示甲状腺髓样癌的全景蛋白基因组特征
4、项目文章 | 单细胞测序助力免疫分析同源或异源加强疫苗接种增强SARS-CoV-2体液免疫的细胞基础
07-01 英斯特朗
连载 | 药物一致性评价与粒度分析(三)07-01 欧美克仪器
【仪器百科】LS-909丨干湿二合一激光粒度分析仪07-01 欧美克仪器
标准物质解决方案 | PFASs(全氟及多氟化合物)06-29
第九期阿尔塔有约 | 环境专题【新污染物:PFAS】技术研讨会精彩回顾及提问解答06-29
“绿色技术范式”,分析化学未来发展方向——访中国分析测试协会副理事长、辽宁省分析科学研究院原院长刘成雁教授06-29 转载仪器信息网
华西医院-标准型数显脑立体定位仪、双通道体温维持仪、体式显微镜安装完成06-29 迈越生物
科鉴检测助力2家仪器企业获得首批产品可靠性认证证书06-28 科鉴检测
德国耶拿:锂电池生命周期分析解决方案06-28 德国耶拿
AI已来!生命科学本科教学如何紧跟技术浪潮06-28 Opentrons
盛瀚售后,五星级服务的秘诀是什么?06-28 SHINE
专为汽车制造商打造的柔性解决方案——实现制程控制06-28
西北工业大学-脑立体定位仪安装完成06-28 迈越生物
会议邀请 | 第九届海上检验医师论坛06-28
卓立要闻 | 创新发展ing…6月卓立“大事小情”速览06-28 光电行业都会关注
打造信任合作伙伴!2024年度卓立汉光客户满意度调查开启06-28 光电行业都会关注
如何挑选适用于三阶光学非线性的测量系统?Z扫描测量系统来助力!06-28 光电行业都会关注
招聘启事—中国科学院沈阳自动化研究所微纳光学测量表征技术课题组06-28 光电行业都会关注
谱育科技作为主要完成方 荣获2023年度国家科学技术进步一等奖和二等奖06-28 点击关注→
仪器原理丨顶空仪与吹扫捕集仪科普小知识06-28 天美色谱