Adv Sci:主动脉的“塌方”是如何发生的?新疆医科大学杨毅宁等团队揭示“支撑材料”流失与“维稳细胞”叛变招来“破坏大军”的致命链条

  • 2026-05-23 10:27:45
  • 来源:医药头条

尽管单细胞研究已对病变主动脉开展图谱解析,但受研究队列规模限制,主动脉夹层(AD)的发病机制仍尚不明确。

2026年5月10日,新疆医科大学杨毅宁、彭辉、陶静、华大研究院沈娟、方晓东共同通讯在Advanced Science在线发表题为“Integrated Single-Cell and Spatial Analysis Reveals a Metabolic-Immune Axis Driving Aortic Dissection”的研究论文。本研究整合了来自110个胸主动脉样本(涵盖 80 名研究对象,包括对照组、主动脉瘤组、主动脉夹层组,共计 767018 个高质量细胞)的单细胞转录组与空间转录组数据,构建了完整的胸主动脉细胞 - 分子图谱。

研究鉴定出一类高表达弹性蛋白的成纤维细胞亚群(Fibro_C1_FBN1⁺,特征基因:FBN1、MFAP5、LOX);该亚群细胞数量随年龄增长逐渐减少,且在主动脉夹层组织中显著耗竭,提示成纤维细胞缺失会增加主动脉壁脆弱性,提升夹层发病风险。缺氧环境下,vSMCs发生ENO1 介导的糖代谢重编程,收缩表型丧失,转而转变为合成表型并分泌MIF;该因子可结合巨噬细胞受体,促进巨噬细胞募集与促炎极化。聚集的巨噬细胞会上调蛋白水解及纤溶通路,进而加速细胞外基质降解。体外与体内实验均证实敲低ENO1可抑制血管平滑肌细胞表型转化、减轻巨噬细胞介导的炎症反应,并延缓主动脉夹层病程进展。本研究揭示的基质 - 免疫调控轴,为主动脉夹层提供了潜在治疗靶点。

胸主动脉壁由内膜、中膜、外膜三层结构构成,依靠弹性纤维与血管平滑肌细胞(vSMCs)加固支撑,能够在持续脉动应力下维持结构完整与功能韧性。一旦该结构遭到破坏,便会引发致命性血管病变。在各类胸主动脉疾病中,主动脉夹层是最为凶险的心血管急症之一。其典型特征为主动脉内膜突发撕裂,血液经破口涌入并剥离中膜层,形成假腔,进而影响主动脉主要分支供血,可诱发急性主动脉瓣反流、心肌缺血,甚至致死性破裂。

scRNA-seq与空间转录组技术的最新进展,为解析人类胸主动脉的细胞多样性提供了全新视角,也揭示了胸主动脉疾病的核心发病机制。但现有研究多为单中心、小样本队列,存在批次效应、统计效能不足、细胞类型注释不统一等问题;且多数数据集细胞覆盖度不全,仅局限于部分免疫细胞或基质细胞亚群,难以筛选出保守的疾病共有机制。为克服上述局限,有必要参照肺、心脏及血管内皮领域的研究范式,构建一套完整、整合化的胸主动脉单细胞图谱,用以统一零散数据集、实现跨研究稳健对比,并界定保守分子调控程序与疾病特异性分子特征。

胸主动脉疾病代谢-免疫-结构重塑的系统级机制模型(图源自Advanced Science

本研究构建了大规模、多中心人类胸主动脉单细胞及空间转录组图谱,纳入80名研究对象、110例样本,共计767018个高质量细胞,涵盖健康对照、主动脉瘤(AA)及主动脉夹层(AD)人群。通过整合多测序平台的公共数据集与自建数据集,最大程度降低单中心偏倚,提升稀有细胞及过渡态细胞的检出能力,增强跨队列研究结果的可靠性。本图谱为目前人类胸主动脉生物学研究最全面的参考数据库,也为深入解析主动脉瘤与主动脉夹层进展的细胞及分子机制奠定了重要基础。

参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.75509


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