单细胞测序揭示骨质疏松症患者B细胞异质性及与成骨细胞的相互作用

• Published in: 中国组织工程研究 Vol. 29; no. 26; pp. 5501 - 5510
• Main Authors: 唐志, 邵阳, 李绍烁, 戚树斌, 陆恒杨, 吴毛, 杨俊锋, 王建伟
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 南京中医药大学,江苏省南京市 210023%无锡市中医医院,江苏省无锡市 214071%青岛市中医医院,山东省青岛市 266500%江南大学人工智能与计算机学院,江苏省无锡市 214112 2025
• Subjects: 工程化组织构建; single-cell sequencing; engineered tissue construction; cellular interactions; 成骨细胞; B细胞; 骨质疏松症; B cells; osteoblasts; 细胞互作; osteoporosis; 单细胞测序
• ISSN: 2095-4344
• DOI: 10.12307/2025.738

R459.9%R319%R681; 背景:免疫与骨质疏松症的发病机制有着密切关系,全面、深入地研究两者之间的关系对于理解和治疗骨质疏松症具有重要意义. 目的:利用单细胞测序技术探究免疫细胞在骨质疏松症中的作用. 方法:从GEO数据库下载骨质疏松症和非骨质疏松症患者股骨头组织单细胞测序分析数据,利用R 4.3.0软件及Seurat v.4.3、monocle(2.28.0)、CellChat等软件包对测序数据进行细胞聚类分析、功能富集分析、拟时序分析、细胞互作等分析.获取行人工髋关节置换手术的股骨颈骨折患者股骨头组织,包括骨质疏松症患者2例、非骨质疏松症患者2例,采用免疫组化染色检测CCL13、CCL18蛋白表达,qPCR检测免疫球蛋白重常数γ-4、免疫球蛋白λ常数3、人Ⅱ类主要组织相容性复合体DRβ1、CD83 mRNA表达,Western Blot检测受体型酪氨酸蛋白磷酸酶C、CD22、CD99蛋白表达. 结果与结论:①转录组数据分析共识别了 10个不同的细胞类型,包括破骨细胞、髓样细胞、T细胞、成骨细胞、巨噬细胞、单核细胞、红细胞、B细胞、骨髓间充质干细胞、肥大细胞,骨质疏松症组股骨头组织中破骨细胞与T细胞比例增加,成骨细胞与B细胞比例减少.在B细胞亚群中,骨质疏松症组股骨头组织中第1,3类群B细胞(BC1、BC3)比例高于非骨质疏松症组,第2类群B细胞(BC2)比例少于非骨质疏松症组.BC1富集显著的标签有适应性免疫反应调节、免疫受体的体细胞重组、调节淋巴细胞介导的免疫等,BC3富集显著的标签有免疫球蛋白产生的调节、对Ⅱ型干扰素的应答、半胱氨酸内肽酶参与的凋亡过程、细胞毒性等.骨质疏松症组股骨头组织中B细胞亚型BC1与成骨细胞间的通讯强度高于非骨质疏松症组,同时BC3与BC1之间的通讯强度也有所提高;BC3与BC1之间的通讯在CD22-受体型酪氨酸蛋白磷酸酶C通路富集显著,BC1与成骨细胞之间的通讯主要富集在CD99-CD99通路,并且BC3与成骨细胞之间的通讯在CD99-CD99通路中也有较高富集.②骨质疏松症组股骨头组织中CCL13、CCL18、受体型酪氨酸蛋白磷酸酶C、CD22、CD99蛋白表达及免疫球蛋白重常数γ-4、免疫球蛋白λ常数3、人Ⅱ类主要组织相容性复合体DRβ1、CD83 mRNA表达均高于非骨质疏松症组(P＜0.05).③结果表明,骨质疏松症股骨头组织中B细胞特定亚群能够对成骨细胞的分化