Štúdium ochorení obličiek na úrovni jednej bunky

Ďalšie informácie:{0}}

Mengmeng Jiang a kol

Abstraktné

Pozadie:Theobličkyje veľmi zložitý orgán, ktorý vykonáva rôzne funkcie, ktoré sú nevyhnutné pre zdravie. Ochorenie obličiek nastáva, keď saobličkysú poškodené a nefungujú správne. Jednobunková analýza je výkonná technológia, ktorá poskytuje bezprecedentný pohľad na normálne a abnormálneobličkybunkových typov a zmení naše chápanie mechanizmu, ktorý je základom spoločnéhoobličkychoroby.

Cistanche tubulosa zabraňuje ochoreniu obličiek, kliknutím sem získateproduktov a Cistanche uk

Zhrnutie:Naše chápanie patogenézy ochorenia obličiek je obmedzené neúplnou molekulárnou charakterizáciou bunkových typov zodpovedných za funkcie obličiek. Aplikácia jednobunkových technológií na štúdium obličiek odhalila bunkovú heterogenitu, podpisy génovej expresie a molekulárnu dynamiku počas nástupu a vývojaobličkychoroby. Jednobunkové analýzy obličkových organoidov a tkanív aloštepu ponúkajú nový pohľad na organogenézu obličiek, mechanizmy ochorenia a terapeutické výsledky. Súhrnne lepšie pochopenie heterogenity obličkových buniek a molekulárnej dynamiky ochorení obličiek zlepší diagnostickú presnosť a uľahčí identifikáciu nových liečebných stratégií v nefrológii.

Kľúčová správa:V tomto prehľadovom článku sumarizujeme nedávne jednobunkové štúdie o ochoreniach obličiek a diskutujeme o vplyve jednobunkovej technológie na základný aj klinický nefrologický výskum.

Úvod Obličky sú 2 orgány v tvare fazule, ktoré sú zodpovedné za filtrovanie odpadových produktov, prebytočnej vody a iných nečistôt z krvi a produkciu moču. Obličky tiež regulujú pH, hladinu soli, draslíka a krvný tlak; kontrolovať produkciu červených krviniek; a aktivovať formu vitamínu D, ktorá pomáha telu absorbovať vápnik [1, 2]. K dnešnému dňu má približne 850 miliónov ľudí na celom svete ochorenia obličiek, vrátane chronických ochorení obličiek (CKD), akútneho poškodenia obličiek, zlyhania obličiek a mnohých ďalších ochorení [3]. Ochorenie obličiek vzniká vtedy, keď sú obličky poškodené a nemôžu vykonávať svoju funkciu. Poškodenie môže byť spôsobené cukrovkou, vysokým krvným tlakom a rôznymi inými chronickými (dlhodobými) stavmi. Ochorenia obličiek môžu viesť k ďalším zdravotným problémom, vrátane slabých kostí, poškodenia nervov, podvýživy a srdcových chorôb. Súčasné terapeutické stratégie pre pacientov stále zahŕňajú transplantáciu obličky alebo dialýzu, ktoré sú nákladné [2, 3].

Rôzne bunky v obličkách, vrátane epitelových, mezangiálnych, endotelových a neurónových buniek, ako aj sieť imunitných buniek, interagujú, aby udržali normálnu funkciu obličiek. Pohľad na heterogenitu zdravých obličiek a proces, ktorý je základom ochorení obličiek, spresní definície molekulárnych a histopatologických fenotypov obličiek a podporí vývoj nových klasifikácií chorôb. Jednobunková technológia má potenciálne výhody pri určovaní bunkových subtypov, stavov a zmien frekvencie počas nástupu a progresie ochorenia obličiek [4]. S rýchlym rozvojom vysoko výkonného jednobunkového sekvenovania RNA (scRNA-seq) boli nedávno skonštruované komplexné bunkové krajiny normálnych obličiek pre presnú medicínu v nefrológii [5–9]. Projekt Kidney Precision Medicine Project (KPMP) bol vyvinutý celosvetovo s cieľom získať biopsie ľudskej obličky, vytvoriť atlas obličkového tkaniva, definovať podskupiny chorôb a prípadne identifikovať kritické bunky, dráhy a ciele pre nové terapie [10]. Na základe relevantných súborov jednobunkových transkripčných údajov pre obličky výskumníci tiež analyzovali podpisy génovej expresie ACE2, TMPRSS2 a SLC6A19 v podtypoch obličkových buniek, čo je rozhodujúce pre pochopenie patogenézy koronavírusu 2 ťažkého akútneho respiračného syndrómu [ 11]. V tomto prehľade sa zameriame na (1) vývoj a aplikáciu jednobunkových technológií, (2) štúdium výskytu a vývoja ochorení obličiek pomocou scRNA-seq, (3) molekulárny atlas imunitných buniek pri ochoreniach obličiek, (4) aplikácia scRNA-seq na obličkové organoidy a (5) náhľad do obličkových aloimplantátov pomocou scRNA-seq (obr. 1).