Atlasul celular unic identifică subtipuri esențiale de macrofage în infarctul miocardic
Publicație recentă în BIO Integration anunță descoperiri importante legate de infarctul miocardic (MI), un proces marcat de activare imunitară extinsă și remodelare dinamică a microambientului cardiac, în care celulele mieloide joacă un rol esențial în gestionarea inflamației și repararea țesuturilor.
Cu toate acestea, heterogenitatea celulară, traiectoriile de dezvoltare și rețelele de comunicare intercelulară ale subtipurilor de celule mieloide în timpul MI rămân în mare parte neexplorate.
Pentru a construi un atlas imun cuprinzător, au fost integrate datele de secvențiere RNA la nivel unic (scRNA-seq) din țesuturile afectate de MI. Analizele de grupare celulară, exprimare diferențială, ciclu celular și îmbogățire funcțională au fost realizate pentru a caracteriza compoziția celulară și funcțiile biologice. Instrumentele CytoTRACE, Monocle2 și Slingshot au fost utilizate pentru a investiga traiectoriile de diferențiere ale macrofagelor, în timp ce analiza rețelelor de reglementare transcripțională și CellChat au identificat modulele de reglementare și căile de comunicare intercelulară.
În total, au fost identificate 44.574 de celule de înaltă calitate, reprezentând 24 de tipuri celulare, care au evidențiat o acumulare proeminentă a celulelor mieloide și o activare imunitară crescută în țesuturile infarctate. Macrofagele au fost îmbogățite în regiunile afectate și au arătat o activitate proliferativă crescută și o activare a căilor legate de imunitate. Au fost identificate patru subtipuri de macrofage distincte din punct de vedere transcripțional (C0 GPNMB+, C1 S100A4+, C2 IL1B+ și C3 EGR1+), dintre care C1 S100A4+ predominau, având cea mai puternică capacitate proliferativă și exprimând niveluri ridicate de mediatori inflamatori, inclusiv IL1B, CCL3 și CXCL8.
Analizele de traiectorie și reglementare au dezvăluit diferențierea dinamică a macrofagelor și programele transcripționale specifice subtipurilor. Analiza comunicării celulare a identificat macrofagele C1 S100A4+ ca fiind un nod central de semnalizare, interacționând cu celulele endoteliale, fibroblastele și celulele imune prin căile CXCL, MHC-II și TNF, sugerând astfel rolul lor critic în remodelarea inflamatorie post-MI.
Această cercetare a oferit un atlas imun unic la nivel celular al MI și a elucidat în mod sistematic heterogenitatea, dinamica dezvoltării, reglementarea transcripțională, reprogramele metabolice și comunicarea intercelulară a subtipurilor de macrofage. Macrofagele C1 S100A4+ au fost identificate ca o populație inflamatorie cheie care orchestrează remodelarea imunității după MI. Descoperirile noastre oferă perspective asupra mecanismelor celulare care stau la baza leziunilor cardiace, având potențialul de a oferi ținte terapeutice pentru imunomodularea de precizie în MI.
