Nature子刊 | Communications Biology发表子痫前期患者外周免疫细胞特征图谱

2024-01-24 183CNGBdb

2024年1月,国家基因库生命大数据平台支撑科研成果在在Nature旗下的Communications Biology(《通讯生物学》)。该研究题为“Characterizing immune variation and diagnostic indicators of preeclampsia by single-cell RNA sequencing and machine learning”,利用DNBelab C4平台构建了子痫前期患者外周免疫细胞图谱,全面对比了健康孕妇与子痫前期患者免疫细胞的差异,系统揭示了患者外周免疫细胞的异常分子特征,并据此开发了可用于疾病早期筛查的新型人工智能算法。

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支持该研究结果的scRNA-seq标准化基因表达矩阵已存储于国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),项目编号为:CNP0003201

子痫前期(preeclampsia)是一种与免疫系统密切相关的,严重影响母婴健康的妊娠高血压并发症,发生率约为2-5%,通常在孕期20周后出现。早期筛查与风险预测对该疾病的干预与母婴健康意义重大,但因其发生机制尚未完全解析,目前缺乏有效的早期筛查手段。

基于本次构建的子痫前期患者外周免疫细胞图谱,研究团队全面对比了患者与健康孕妇在免疫细胞的基因表达、功能通路、细胞分化和相互作用等方面的差异。研究发现,子痫前期患者中淋巴细胞介导的免疫反应总体下调,起抑制免疫反应作用的调节性T细胞比例增加和自然杀伤性细胞减少。

同时,研究团队发现了两个可能与子痫前期病理过程有关的单核细胞亚群,其补体通路、免疫激活、血管生成和凝结等相关通路表达水平增加,促炎基因S100家族的表达也上调。这些结果表明,该细胞亚群与子痫前期全身性的炎症状态密切相关。

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此外,联合研究团队基于相关差异特征,使用新型人工智能算法,在4个关键免疫细胞亚群中构建了细胞类型特异的预测模型。经验证,该模型可有效地将子痫前期和健康孕妇区分开,相关标志物未来有望应用于子痫的早期筛查与鉴别。

南方医科大学附属深圳妇幼保健院牛建民教授、华大生命科学研究院金鑫研究员、中山大学附属第八医院吴琳琳主任为论文共同通讯作者。华大生命科学研究院硕士研究生周雯雯、博士研究生郑宇辉、白勇博士、殷建华副研究员以及南方医科大学附属深圳妇幼保健院博士研究生陈艺璇为本文共同第一作者。

参考文献:Zhou, W., Chen, Y., Zheng, Y. et al. Characterizing immune variation and diagnostic indicators of preeclampsia by single-cell RNA sequencing and machine learning. Commun Biol 7, 32 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05669-2

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