解析人巨噬细胞 “密码”:CD206+/-亚群转录组特征揭示胰腺奥秘与疾病关联

【字体: 时间:2025年04月09日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究胰腺巨噬细胞基因表达情况,研究人员开展了对人胰腺 CD206-和 CD206+巨噬细胞转录组特征的研究。结果发现二者基因表达存在差异,且在不同血糖状态下也有不同表现。该研究为进一步研究人胰腺巨噬细胞奠定基础。

  巨噬细胞作为人体免疫系统的重要 “卫士”,广泛分布于各个器官,在维持体内平衡和免疫调节方面发挥着关键作用。在胰腺中,巨噬细胞同样参与多种生理和病理过程,如胰腺内分泌细胞的增殖与发育、组织修复等。然而,长期以来,胰腺巨噬细胞的基因表达情况却如同神秘的 “黑匣子”,无论是在健康个体还是糖尿病患者中,都鲜为人知。这种知识的缺口,就像迷雾一般,阻碍着我们对胰腺相关疾病发病机制的深入理解,也限制了新治疗策略的开发。
为了揭开这层神秘的面纱,来自瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)和哥德堡大学(University of Gothenburg)的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项极具意义的研究,旨在全面描绘人胰腺巨噬细胞亚群的全球基因表达图谱,为后续研究提供关键线索。该研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
研究人员采用了一系列先进的技术方法来开展此项研究。首先,他们从器官供体获取移植级别的胰腺组织,通过特定方法分离出胰岛和外分泌组织。接着,运用流式细胞术(Flow cytometry)对巨噬细胞进行高度纯化分选,根据 CD206 的表达将其分为 CD206-和 CD206+巨噬细胞亚群。之后,对分选后的细胞进行 RNA 测序(RNA-seq)分析,以获取基因表达信息 。在数据分析阶段,使用了多种生物信息学工具和统计方法,如 edgeR、CAMERA 等,对基因表达数据进行深入挖掘和解读。
研究结果主要包含以下几个方面:
  • 巨噬细胞的纯度与 CD206+频率:在细胞分选前,除 1 型糖尿病(T1D)供体样本外,大多数巨噬细胞为 CD206+,胰岛和外分泌巨噬细胞中 CD206+细胞的中位数分别为 77.8% 和 73.9%。分选后,巨噬细胞纯度较高,通过流式细胞术和 MuSiC 分析,中位数分别达到 96.8% 和 93.5% 。
  • HLA-DR 表达分析:CD206+巨噬细胞在蛋白质水平上 HLA-DR 的表达高于 CD206-巨噬细胞 。
  • 相关性分析:通过对供体特征(年龄、BMI、HbA1c 等)与巨噬细胞含量和表型的相关性分析,发现 HbA1c 与外分泌样本中的巨噬细胞含量、胰岛和外分泌样本中 CD206+巨噬细胞的比例存在显著相关性;BMI 与外分泌样本中 CD206+巨噬细胞的比例也显著相关 。
  • 主成分分析及基因表达分析:主成分分析表明,样本可根据巨噬细胞表型(CD206-和 CD206+)在主成分 1 上聚类,根据组织来源在主成分 2 上聚类。对 M2、单核细胞和中性粒细胞标记基因表达分析发现,CD206+巨噬细胞中多个 M2 标记基因表达更高;在单核细胞和中性粒细胞标记基因方面,CD206-和 CD206+巨噬细胞存在差异表达 。
  • 差异基因表达和基因集富集分析:在胰岛和外分泌胰腺中,CD206-和 CD206+巨噬细胞之间存在大量差异表达基因。胰岛中,1518 个基因差异表达;外分泌组织中,975 个基因差异表达。基因集富集分析显示,CD206-巨噬细胞在与增殖、细胞周期、组蛋白、糖酵解和 SPP1 相关的基因集上富集;CD206+巨噬细胞在补体和凝血、IL-10 和 IL-2RA 免疫调节、清除相关的基因集上富集 。
  • 不同组织巨噬细胞比较:比较胰岛和外分泌组织中的 CD206-巨噬细胞以及 CD206+巨噬细胞,发现存在差异表达基因和基因集。这些差异可能与组织功能和巨噬细胞的微环境有关 。
  • 不同血糖状态巨噬细胞比较:比较正常血糖供体和血糖异常(中间高血糖或 2 型糖尿病)供体的巨噬细胞,发现仅在少数基因上存在显著差异,且未发现基因集富集 。
研究结论和讨论部分指出,该研究成功绘制了人胰腺 CD206-和 CD206+巨噬细胞的转录组图谱,揭示了它们在基因表达和功能上的差异。CD206 可作为人胰腺中 M2 样巨噬细胞表型的相关标记。研究还发现,不同血糖状态下巨噬细胞的基因表达变化较少,这可能与研究的样本量或供体特征的异质性有关。此外,研究也存在一些局限性,如巨噬细胞的异质性、胰岛分离程序对巨噬细胞转录组的影响等。但总体而言,这项研究为进一步研究人胰腺巨噬细胞在健康和疾病状态下的作用提供了重要的平台,有助于我们更深入地理解胰腺相关疾病的发病机制,为未来开发新的治疗策略奠定了基础。
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