ศึกษาโรคไตในระดับเซลล์เดียว

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:ali.ma@wecistanche.com

Mengmeng Jiang et al

เชิงนามธรรม

พื้นหลัง:ดิไตเป็นอวัยวะที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งทำหน้าที่ที่หลากหลายซึ่งจำเป็นต่อสุขภาพ โรคไตเกิดขึ้นเมื่อไตเสียหายและไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ การวิเคราะห์เซลล์เดียวเป็นเทคโนโลยีที่ทรงพลังที่ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เคยมีมาก่อนในเรื่องปกติและผิดปกติไตชนิดของเซลล์และจะเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกลไกที่เป็นรากฐานร่วมกันไตโรคต่างๆ

Cistanche tubulosa ป้องกันโรคไต คลิกที่นี่เพื่อรับผลิตภัณฑ์และ Cistanche uk

สรุป:ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการเกิดโรคของโรคไตถูกจำกัดด้วยลักษณะทางโมเลกุลที่ไม่สมบูรณ์ของเซลล์ชนิดที่รับผิดชอบต่อการทำงานของไต การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเซลล์เดียวสำหรับการศึกษาไตได้เผยให้เห็นถึงความแตกต่างของเซลล์ ลายเซ็นการแสดงออกของยีน และการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลระหว่างการโจมตีและการพัฒนาของไตโรค. การวิเคราะห์เซลล์เดียวของอวัยวะในไตและเนื้อเยื่อ allograft ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับการสร้างอวัยวะของไต กลไกการเกิดโรค และผลการรักษา โดยรวมแล้ว ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความแตกต่างของเซลล์ไตและการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลของโรคไตจะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวินิจฉัยและช่วยในการระบุกลยุทธ์การรักษาแบบใหม่ในด้านโรคไต

ข้อความสำคัญ:ในบทความทบทวนนี้ เราสรุปการศึกษาเกี่ยวกับโรคไตในเซลล์เดียวล่าสุดและอภิปรายผลกระทบของเทคโนโลยีเซลล์เดียวต่อการวิจัยโรคไตทั้งขั้นพื้นฐานและทางคลินิก

บทนำ ไตเป็นอวัยวะรูปถั่ว 2 อันที่ทำหน้าที่กรองของเสีย น้ำส่วนเกิน และสิ่งสกปรกอื่น ๆ จากเลือดและผลิตปัสสาวะ ไตยังควบคุม pH เกลือ ระดับโพแทสเซียมและความดันโลหิต ควบคุมการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดง และกระตุ้นรูปแบบของวิตามินดีที่ช่วยให้ร่างกายดูดซึมแคลเซียม [1, 2] จนถึงปัจจุบัน ประมาณ 850 ล้านคนทั่วโลกมีโรคไต ซึ่งรวมถึงโรคไตเรื้อรัง (CKD) อาการบาดเจ็บที่ไตเฉียบพลัน ไตวาย และโรคอื่นๆ อีกมากมาย [3] โรคไตเกิดขึ้นเมื่อไตเสียหายและไม่สามารถทำงานได้ ความเสียหายอาจเกิดจากโรคเบาหวาน ความดันโลหิตสูง และภาวะเรื้อรังอื่นๆ (ระยะยาว) อื่นๆ โรคไตสามารถนำไปสู่ปัญหาสุขภาพอื่นๆ รวมทั้งกระดูกอ่อนแอ เส้นประสาทถูกทำลาย ภาวะทุพโภชนาการ และโรคหัวใจ กลยุทธ์การรักษาในปัจจุบันสำหรับผู้ป่วยยังคงเกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายไตหรือการฟอกไต ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง [2, 3]

เซลล์ต่างๆ ในไต รวมทั้งเซลล์เยื่อบุผิว เซลล์ mesangial endothelial และเซลล์ประสาท ตลอดจนเครือข่ายของเซลล์ภูมิคุ้มกัน โต้ตอบเพื่อรักษาการทำงานของไตให้เป็นปกติ ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความแตกต่างของไตที่มีสุขภาพดีและกระบวนการที่เป็นสาเหตุของโรคไตจะปรับปรุงคำจำกัดความของฟีโนไทป์ระดับโมเลกุลและจุลพยาธิวิทยาของไตและสนับสนุนการพัฒนาของการจำแนกโรคใหม่ เทคโนโลยีเซลล์เดียวมีข้อดีที่เป็นไปได้สำหรับการกำหนดชนิดย่อย สถานะ และการเปลี่ยนแปลงความถี่ระหว่างที่เริ่มมีอาการและความก้าวหน้าของโรคไต [4] ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการจัดลำดับอาร์เอ็นเอเซลล์เดียวที่มีปริมาณงานสูง (scRNA-seq) ภูมิทัศน์ระดับเซลล์ที่ครอบคลุมของไตปกติจึงได้รับการสร้างขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อการแพทย์ที่แม่นยำในโรคไต [5–9] โครงการ Kidney Precision Medicine (KPMP) ได้รับการพัฒนาทั่วโลกโดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้การตรวจชิ้นเนื้อไตของมนุษย์ สร้างแผนที่เนื้อเยื่อไต กำหนดกลุ่มย่อยของโรค และในที่สุดก็ระบุเซลล์ที่สำคัญ เส้นทาง และเป้าหมายสำหรับการรักษาแบบใหม่ [10] บนพื้นฐานของชุดข้อมูลการถอดรหัสเซลล์เดียวที่เกี่ยวข้องสำหรับไต นักวิจัยยังได้วิเคราะห์ลายเซ็นการแสดงออกของยีนของ ACE2, TMPRSS2 และ SLC6A19 ในเซลล์ไตชนิดย่อย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจการเกิดโรคของโคโรนาไวรัสทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง 2 [ 11]. ในการทบทวนนี้ เราจะเน้นที่ (1) การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเซลล์เดียว (2) ศึกษาการเกิดขึ้นและการพัฒนาของโรคไตโดยใช้ scRNA-seq (3) แผนที่ระดับโมเลกุลของเซลล์ภูมิคุ้มกันในโรคไต (4) การใช้ scRNA-seq กับอวัยวะในไต และ (5) ความเข้าใจเกี่ยวกับการปลูกถ่ายไตโดย scRNA-seq (รูปที่ 1)