探究糖尿病视网膜病变与非酒精性脂肪肝的细胞通讯奥秘，开辟治疗新方向

为探究糖尿病视网膜病变（DR）和非酒精性脂肪肝（NAFLD）的发病机制，研究人员整合单细胞 RNA 测序数据开展研究，发现关键细胞和信号通路，为治疗提供新方向。

　　

糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病引发的严重眼部并发症，会逐渐侵蚀患者视力，而糖尿病患者中不少人还伴有非酒精性脂肪肝（NAFLD），肝脏脂肪堆积困扰着他们的健康。这两种疾病之间似乎存在着千丝万缕的联系，可究竟是什么在背后 “牵线搭桥” 呢？以往的研究大多只是发现两者在流行病学上有关联，却没搞清楚深层的机制。而且，细胞层面介导肝脏与眼睛之间交流的物质也没被研究透彻，现有的治疗方法也只是针对单个器官，效果并不理想。

为了解开这些谜团，研究人员开展了深入研究。他们整合了来自增殖性糖尿病视网膜病变（PDR，DR 的一种严重阶段）纤维化膜和 NAFLD 肝组织的单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）数据集。通过一系列复杂的分析，他们发现了一些关键信息。

在研究中，研究人员首先从公共数据库获取相关数据。从 PDR 患者未接受术前抗血管内皮生长因子（VEGF）注射或视网膜激光光凝治疗的纤维血管膜（FVM）样本，以及 NAFLD 患者的肝组织样本中提取 scRNA-seq 数据。之后，他们对数据进行质量控制，筛选出合适的细胞用于后续分析。

接着，研究人员进行细胞聚类和注释，通过对数归一化、主成分分析（PCA）等操作，确定了不同的细胞类型。经过分析，他们聚焦于 T 细胞、巨噬细胞和内皮细胞这三种在 PDR 和 NAFLD 中都起重要作用的细胞。

在关键细胞类型中，研究人员识别出高表达基因。通过差异表达基因（DEGs）分析，发现了一些在两种疾病中都出现的关键基因。例如 SYNE2 基因，在 T 细胞和内皮细胞中都有表达，可能参与两种疾病的发病过程。同时，还找到了 T 细胞（PYHIN1、SLC38A1、ETS1 ）、内皮细胞（PPFIBP1、LIFR、HSPG2 ）和巨噬细胞（MSR1）中的常见差异表达基因。

功能富集分析方面，研究人员对这些关键细胞中的高表达基因进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。结果显示，T 细胞与 T 细胞受体信号通路、细胞凋亡等过程有关；巨噬细胞参与受体介导的内吞作用等；内皮细胞则与细胞迁移、黏着斑组装等密切相关，并且与胰岛素分泌和胰岛素受体信号通路也有联系。

伪时间分析中，研究人员重建了三种关键细胞的发育轨迹。发现细胞在疾病发展过程中呈现出一定的变化规律，例如 SYNE2 基因在疾病进展过程中表达上调。

细胞通讯分析揭示，T 细胞与巨噬细胞之间存在较强的相互作用，而 CD45 信号通路在其中发挥了关键作用。在 PDR 和 NAFLD 中，T 细胞通过该信号通路向巨噬细胞传递信号，影响疾病的发生和发展。

基因集富集分析（GSEA）和基因集变异分析（GSVA）表明，T 细胞和巨噬细胞参与了细胞通讯、免疫调节、能量代谢等多个重要过程，并且在两种疾病中存在一些共同的分子通路或生物学功能。

综合这些研究结果，研究人员得出结论：T 细胞、巨噬细胞和内皮细胞在 PDR 和 NAFLD 的发病过程中起着重要作用，CD45 信号通路是细胞间通讯的关键途径。这一发现为理解这两种疾病的发病机制提供了新的视角，也为开发更有效的治疗方法指明了方向。不过，目前的研究也存在一定的局限性，例如相关结论仅来自生物信息学分析，还需要进一步的研究来验证。但总体而言，这项研究成果在Human Genomics  期刊上发表，对临床实践具有重要的指导意义，有望推动肝病和眼科领域的联合治疗研究。

研究人员在研究中主要运用了以下关键技术方法：从公共数据库（如 GEO）获取 PDR 和 NAFLD 的 scRNA-seq 数据；利用 R 语言的 Seurat 等包进行数据的质量控制、细胞聚类和注释；通过差异表达基因分析、伪时间分析、细胞通讯分析、基因集富集分析和基因集变异分析等方法，挖掘数据中的关键信息。