作者,Evil Genius
刚刚参加完妹妹的婚礼,也祝大家生活幸福。
当然那些没有道德下线,拖欠工资的老板们,该死哪死哪去,社会的毒瘤立马割掉危害最小。
医院的从业者真的非常辛苦,是没有假期的。
我们培训已经结束了一段时间了,其中培训的链接如下
生化小课---基因组与单细胞空间多组学
https://mp.weixin.qq.com/s/U4SWpmERvU7zHQrYfRNpmg?payreadticket=HLKJ-VRVI6EHNjRyy7IXYWgpjylEteTniZkzW_DOgxj_ZsFeRfjkddaTUTAzlhG_z9saxDo&scene=1&click_id=1
2025年单细胞空间系列课程
https://mp.weixin.qq.com/s/kXQTRFpj8EFy1ra1AhUNvw?payreadticket=HGpIBpZdUSMTHbLT_hx6VJwGYLryPnRUei9eDP1cW9R61zVUbuc3_Tx04VNvXvpCpgeqTQQ&scene=1&click_id=2
但是呢,接触了很多学员以及求学的人,发现大家对Linux操作、环境的搭建,python语言的使用并不很熟悉,但是这个是一切分析的基础,基础不牢,真的不行,所以考虑酌情在11月开一个番外,培训大家linux、环境搭建以及python语言,基础一定要打牢,不然培训大家外显子,单细胞空间,甚至以后的分子对接和动力学模拟,完全跟不上。
觉得自己语言还可以的,自查一下,需要达到什么水准呢?熟练操作linux界面,能独立搭建完整的linux分析单细胞空间甚至外显子环境,python语言可以独立封装脚本,熟练运用函数和面向对象。
今天我们分享文献

知识积累
快速进展性肾小球肾炎(RPGN)是一种以肾功能快速下降为特征的临床综合征,伴随坏死性肾小球肾炎和肾小球新月体形成等典型组织学特征。
空间转录组 + 空间蛋白组技术。
结果1、患者筛选与研究设计
Xenium 480 panel。

结果2、肾小球及球周微环境的界定与分析
采用NichePCA进行自动空间域标注以获取肾小球微环境的可靠注释
将肾小球微环境边界外扩100微米界定球周区域,将单个肾小球及其对应球周区域统称为感兴趣区(ROIs)。
三类疾病中免疫细胞与纤维化细胞类型均有所增加,但免疫细胞的空间分布具有鲜明特征:肾小球区室呈现先天性免疫细胞的特异性聚集而缺乏适应性免疫细胞浸润;球周与肾小管-间质区域则同时存在两类免疫细胞的增多。

结果3、肾小球新月体形成的共同轨迹
基于782个合并独特感兴趣区(肾小球及球周区域)的主成分分析(PCA)解析了新月体形成轨迹。感兴趣区的第一主成分(PC1)呈现新月体形成的细胞特征:与免疫细胞、壁层上皮细胞和成纤维细胞呈正相关,与足细胞和内皮细胞呈负相关。与此一致,对照组感兴趣区的PC1值最低,而抗肾小球基底膜病样本的PC1值最高。
为深入理解新月体时空进展的分子与细胞特征,通过主成分聚类将感兴趣区划分为四个cluster(C1-C4),分别包含194、220、210和158个感兴趣区,各cluster呈现不同的疾病分布特征。第一cluster以对照组感兴趣区为主(89.69%);第二cluster呈现混合分布(对照组27.73%,狼疮性肾炎57.27%,ANCA相关性肾炎14.55%,抗肾小球基底膜病0.45%);第三、四cluster则以ANCA相关性肾炎和抗肾小球基底膜病为主导。通过比较各cluster基因表达谱发现特征基因:四个cluster分别鉴定出75、21、19和170个特征基因。在第三、四cluster中富集度前十的基因包含多个免疫相关细胞类型标记与纤维化相关基因(免疫基因:MZB1、LYZ、S100A9;纤维化基因:FN1、LUM、TIMP1)。这两个cluster同时显示与纤维化及胞外基质重塑相关通路的更高富集度,其中第四cluster尤为显著。值得注意的是,PCA结果与扩散伪时序分析高度吻合,PC1与伪时序路径呈显著相关(Spearman相关系数r=0.80)。这表明PC1捕捉的是跨疾病的新月体形成共性进程,而非疾病特异性进展时序。
狼疮性肾炎、ANCA相关性肾炎和抗肾小球基底膜病共享新月体形成的共同细胞与分子轨迹,其中可能包含相同的细胞间与细胞内信号通路。需要特别说明的是,抗肾小球基底膜病样本(n=6)的数据效力相对于狼疮性肾炎(n=19)和ANCA相关性肾炎(n=32)有限。虽然共同的新月体形成路径在伪时序与主成分分析中均占主导,但数据也提示疾病特异性的时序变化。需强调的是,这些数据源自横断面研究,应与能提供真实时序信息的纵向研究相区分。

结果4、肾小球新月体形成的细胞间信号传导
Cellchat。
重点考量细胞间空间邻近性(设置250微米最大扩散阈值)。
与对照组相比,新月体肾小球肾炎(cGN)样本具有更活跃的细胞间相互作用。通过对比cGN与对照样本的细胞相互作用网络,发现壁层上皮细胞(PECs)在肾小球肾炎中与邻近细胞类型的相互作用显著增强。
近端小管与成纤维细胞向不同免疫细胞类型的信号传导增强。
通过整合高分辨率空间转录组学与单核RNA测序技术,系统揭示了肾小球新月体形成过程中的关键分子机制。研究发现血小板衍生生长因子(PDGF)和转化生长因子-β(TGF-β)信号通路在疾病进展中呈现时序性激活:早期PDGF信号主要来源于内皮细胞和系膜细胞,驱动壁层上皮细胞增殖及新月体形成;晚期TGF-β信号则源自多种免疫细胞和基质细胞,促进胞外基质沉积导致肾小球硬化。空间分析显示先天免疫细胞在肾小球内特异性聚集,而适应性免疫细胞主要浸润球周区域。通过构建新月体形成轨迹模型,证实不同自身免疫性肾病共享相同的疾病进展路径,其中PDGF受体活性与壁层上皮细胞增殖动态高度吻合

结果5、TGFβ信号通路导致肾小球硬化
ANCA相关性肾炎患者壁层上皮细胞的PDGF与TGFβ通路激活程度,显著高于急性肾损伤或慢性肾病患者,凸显这两条通路在免疫性肾病中的特异性激活模式。

结果6、PDGF与TGFβ信号在实验性肾小球肾炎中的功能作用
对人类快速进展性肾小球肾炎的分析表明,PDGF与TGFβ信号在新月体形成过程中发挥时序性调控作用:早期PDGF诱导壁层上皮细胞增殖及新月体形成,后期免疫细胞与肾脏细胞来源的TGFβ则通过壁层上皮细胞和纤维化系膜细胞介导肾小球硬化。
为探索靶向治疗策略,通过数字化药理学分析筛选靶向药物:计算TGFβ与PDGF通路评分,将上调通路基因与DrugBank数据库匹配,优先选择抑制剂类药物。结果显示尼达尼布对阻断壁层上皮细胞PDGF信号通路评分最高,而福斯塔替尼虽主要靶向SYK,也能通过脱靶效应抑制TGFβ受体1,被鉴定为TGFβ通路潜在阻断剂。
在经典新月体肾小球肾炎小鼠模型中开展功能验证:于疾病诱导后第5-9天口服尼达尼布阻断PDGF通路,发现第10天时肾脏组织学显示新月体形成减少,伴随ERK1/2磷酸化水平下降及壁层上皮细胞活化与增殖抑制。为评估后期TGFβ阻断效果,于第10-19天腹腔注射福斯塔替尼,治疗组在第20天呈现肾小球硬化减轻,壁层上皮细胞SMAD3磷酸化水平下降,且平滑肌肌动蛋白染色显示肾小球硬化程度改善。
这些实验数据从功能层面验证了人类疾病发现:PDGF与TGFβ分别在新月体形成早期与晚期阶段有序介导壁层上皮细胞活化增殖及肾小球硬化进程。

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