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基于多组学探究GZMK⁺CD8⁺ T细胞在重症血管型白塞综合征中的作用机制
作者: 李嘉辰
单位: 北京大学人民医院

摘要

白塞综合征(Behcet's syndrome,BS)是一种系统性自身免疫性血管炎,可累及所有类型的血管,常导致多器官受累。大动脉受累是其尤为严重的表型之一,与不良预后和较高死亡率相关。高分辨率多组学方法为在细胞和分子水平上表征疾病机制提供了强大且无偏的平台,有助于全面探索伴有大动脉受累的白塞综合征的发病机制。本研究旨在通过联合单细胞转录组学和蛋白质组学,探讨伴大动脉受累的白塞综合征的发病机制。


本研究纳入了6例难治性主动脉受累的BS患者和4例健康对照(Healthy control,HC),对其外周血单个核细胞进行了单细胞转录组测序。本研究使用流式细胞术检测了201例BS患者和114例HC外周血中CD8⁺ T细胞的数量。同时,对16例大动脉受累BS患者和16例匹配的HC进行了血清蛋白质组学分析。

通过单细胞转录组学,我们将血管型BS患者和HC的外周血单个核细胞划分为不同的细胞亚群,并进行了差异基因表达分析(图1 A, B, C)。结果显示,血管型BS患者CD8⁺ T细胞中GZMK基因显著上调,差异表达基因富集于多条炎症信号通路(图1 D, E)。流式细胞术进一步证实,血管型BS患者外周血CD8⁺ T细胞比例显著高于HC(图1 F)。随后对CD8⁺ T细胞进行的聚类分析显示,BS组中GZMK⁺CD8⁺ T细胞的比例升高(图1 G, H, I)。与其他CD8⁺ T细胞亚群相比,GZMK⁺CD8⁺ T细胞在NF-κB和MAPK等炎症通路中表现出增强的活性,同时细胞毒性功能降低(图1 J)。基因集评分也显示,血管型BS患者CD8⁺ T细胞中NF-κB和MAPK通路活性更高(图1 K)。拟时间轨迹分析提示,GZMK⁺CD8⁺ T细胞代表CD8⁺ T细胞谱系中的一个中间分化阶段,血管型BS组的CD8⁺ T细胞在分化过程中向GZMK⁺CD8⁺ T细胞分化水平更高(图1 L)。血清蛋白质组学分析发现,与HC相比,血管型BS患者中有272种蛋白上调,199种蛋白下调(图2 A, B, C)。这些差异表达蛋白富集于MAPK级联反应和补体激活通路,包括与GZMK相关的通路(图2 D, E)。TRRUST富集分析表明,上调蛋白的上游调控因子与NF-κB通路相关(图2 F)。蛋白互作网络分析显示,SRC是上调蛋白中连接度最高的枢纽蛋白(图2 G)。

伴有大动脉受累的BS患者外周血中GZMK⁺CD8⁺ T细胞水平升高。GZMK⁺CD8⁺ T细胞可能通过激活NF-κB和MAPK通路以及补体信号,参与血管型BS患者的血管内皮损伤。

关键词: 白塞综合征、血管型、GZMK⁺CD8⁺ T细胞、多组学
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议