西安交通大學醫學部孫世權教授團隊聯合中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院彭廣敦研究員團隊，從軟骨細胞、軟骨組織、膝關節骨性關節炎人群三個層面，整合了單細胞、空間以及全基因組關聯分析等多模態數據，構建軟骨細胞分群或狀態圖譜景觀、明確膝關節骨性關節炎關聯細胞群或亞群、確定膝關節骨性關節炎患者亞型、提供膝關節骨性關節炎疾病相關標志物和單細胞分辨率易感位點，為揭示膝關節骨性關節炎發病機制提供新視角，近日相關研究成果發表在《風濕病年鑒》上。
研究發現了介導遺傳變異與KOA的關鍵細胞群。（課題組供圖）
為了建立膝關節骨性關節炎患者和正常對照軟骨細胞的細胞圖譜景觀，研究對8例骨關節炎患者中承重區與非承重區，以及3例正常對照個體膝關節軟骨進行了scRNA-seq單細胞轉錄組測序分析，還發現了2種新的稀少軟骨細胞。另外，研究還發現前肥大軟骨細胞不僅在細胞組成比例中具有最大的差異，而且在轉錄水平上也顯示出了最大的差異，提示前肥大軟骨細胞可能是引起膝關節骨性關節炎的關鍵細胞群。隨后，團隊對4例骨關節炎患者以及1例正常對照樣本膝關節軟骨進行了空間轉錄組測序數據分析，構建了膝關節骨性關節炎患者與正常對照膝關節軟骨的空間轉錄組圖譜。
通過軟骨細胞交互分析，發現膝關節骨性關節炎患者與正常對照的主要差異集中在由前炎性軟骨細胞激活的多種膝關節骨性關節炎特異性炎性相關信號通路。最后，發現前肥大軟骨細胞無論在細胞豐度水平、還是轉錄差異水平，均與膝關節骨性關節炎狀態顯著相關，且具有較高的疾病狀態預測精度。并發現歐洲人群與亞洲人群的全基因組關聯分析關聯基因均主要富集于肥大軟骨細胞群，提示遺傳因素可能通過影響肥大軟骨細胞群的穩定性，從而導致膝關節骨性關節炎的發生。
相關論文信息：https://doi.org/10.1136/ard-2023-224420
本文鏈接：科研人員構建膝關節炎軟骨細胞分群或狀態圖譜景觀http://m.sq15.cn/show-11-3100-0.html
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