Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора, Йельского университета и других учреждений выявили ранее неизвестные изменения в экспрессии генов и клеточных взаимодействиях в различных клеточных популяциях при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Полученные данные подчеркивают сложность и разнообразие клеточных повреждений и воспалений при ХОБЛ, обеспечивая лучшее понимание факторов и процессов, участвующих в заболевании.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications , использовалось секвенирование одноклеточной РНК для анализа профилей экспрессии генов в легочной ткани, полученных от пациентов с ХОБЛ и от мышей, подвергшихся воздействию сигаретного дыма. Исследователи разделили все клетки легкого и измерили профиль экспрессии генов каждой отдельной клетки. Затем они организовали эту информацию в клеточном атласе, который доступен исследователям, заинтересованным в изучении экспрессии генов в отдельных клетках легких с заболеванием.
«Наш анализ выявил новые изменения в экспрессии генов и клеточных взаимодействиях в трех различных клеточных популяциях, обычно связанных с ХОБЛ: эпителиальных (в легких), эндотелиальных (в кровеносных сосудах) и макрофагальных клетках (часть иммунной системы)», — сказал доктор. Иван Росас, старший автор исследования и заведующий отделением легочной, интенсивной терапии и медицины сна в медицинском отделении Бейлора.
Исследователи определили субпопуляцию эпителиальных клеток в легких с ХОБЛ, которая имеет аномальную экспрессию генов, участвующих в метаболических, антиоксидантных и клеточных реакциях на стресс, по сравнению с контрольной группой.
«Это инновационное трансляционное исследование является продолжением успешного многолетнего сотрудничества с доктором Нафтали Камински и его коллегами из Йельского университета, которое привело к описанию многочисленных атласов клеток легких в норме и при заболеваниях, которые теперь общедоступны. исследование, доктора Маор Саулер и Джон Макдонаф из Йельского университета, соответствующие авторы, демонстрируют, что эндотелиальные клетки в капиллярах кровеносных сосудов легких при ХОБЛ воспалены и что субпопуляция макрофагов экспрессирует высокие уровни металлотионеинов, белков, которые регулируют баланс некоторых металлов. в организме, по-видимому, способствует заболеванию», — сказал Росас.
Будущие исследования, оценивающие результаты конкретных изменений, выявленных в этом исследовании, обеспечат дальнейшее понимание механизмов, которые способствуют развитию ХОБЛ. Наличие большого и доступного набора данных о клетках ХОБЛ, такого как клеточный атлас, является важным инструментом для начала разработки методов лечения, нацеленных на это состояние.
Исследовательская группа продолжает фокусироваться на разработке инновационных наборов геномных данных, чтобы лучше понять патологические основы хронических заболеваний легких. В настоящее время они находятся в процессе заполнения крупнейшего атласа клеток фиброза легких COVID-19 .
