炎症性肌肉疾病的细胞类型图揭示了包涵体肌炎中特定肌纤维的易感性
炎性肌病中肌纤维类型的异质性表征与包涵体肌炎的选择性易感性
随着年龄的增长,炎性肌病的发病率逐渐上升,其中包涵体肌炎(IBM)作为最常见的类型,目前尚无有效治疗方法。与其他炎性肌病不同,IBM呈慢性病程并具有炎症和退行性病理特征。更为复杂的是,引发IBM进展的因素与分子驱动因素尚不明确。为了深入研究该疾病,研究人员采用了单核RNA测序与空间转录组学,对患者的肌肉活检样本进行了细胞类型特异性驱动因素的绘图,以期比较IBM肌肉与免疫介导的坏死性肌病(IMNM)及无炎症的骨骼肌样本。
研究背景与目的
IBM是影响老年人群的最普遍炎性肌病,由于免疫反应和肌肉纤维退行性变化共同作用,导致逐渐丧失肌肉功能。然而,导致IBM的分子机制并不清楚。本研究旨在通过新型技术手段,揭示IBM病因,并为未来治疗策略提供科学依据。
研究来源
本研究由Thomas Lloyd与Lucas Schirmer领导的多机构团队完成,包括美国Baylor医学院与德国海德堡大学医学部等。研究成果发表于2024年7月的《Nature Aging》杂志第4卷,并在线发表,链接为https://doi.org/10.1038/s43587-024-00645-9。
研究过程细节
研究者采用了配对的单核RNA测序(snRNA-seq)和空间转录组学(ST)方法,来全面分析在特定肌肉环境下炎症和退行性病理过程中的细胞类型。通过对样本中的每类主要细胞类型及其转录特征进行绘图,研究人员在IBM患者中发现了Ⅱ型肌核的选择性流失,伴随着细胞因子毒性T细胞和常见Ⅰ型树突状细胞水平增加。
主要结果
通过细胞类型分析,发现了在Ⅰ型和残损的肌核亚群中炎症基因集的富集。特别是,研究发现了与Ⅱ型肌纤维相关的独特、受损的肌核亚群,这些肌核表现基因病理相关标志,如GADD45A和长链非编码RNA NORAD。此外,还发现了ACHE基因的特异性上调,该基因参与肌纤维的功能性去神经化。
研究结论与重要性
这项研究首次揭示了在特定肌纤维中基因组压力途径与功能性去神经化的关联,并指出Ⅱ型肌纤维在IBM中具有选择性易感性。这为我们理解IBM的分子病理机制以及为未来治疗策略的制定提供了新的视角。此外,研究也强调了进一步验证所发现分子机制在IBM病理进展中的作用的必要性。
研究亮点与特别说明
- 研究结合了snRNA-seq与ST,全新探索患者肌肉细胞类型特异性驱动因素。
- 提供了IBM患者肌纤维易感性与基因组应激的联系。
- 发现ACHE基因在IBM中的特异性上调与肌纤维功能性去神经化之间的潜在联系。