单细胞转录组学研究揭示了泼尼松龙对胆道闭锁患者肝脏微环境中的抗炎作用

《Scientific Reports》：Single-cell transcriptomics reveals anti-inflammatory effects of prednisolone on the hepatic niche in biliary atresia

摘要

胆道闭锁（BA）是一种危及生命的儿童肝脏疾病，其特征是胆管阻塞、进行性炎症和纤维化。治疗选择有限，通常需要手术或肝移植来防止不可逆的肝脏损伤。泼尼松龙在治疗BA方面显示出一定的效果；然而，目前对其有效性尚无共识，其作用机制也尚未明确。我们研究了泼尼松龙在由恒河猴轮状病毒（RRV）诱导的BA模型中的效果。从感染RRV后第21天和第28天的小鼠（分别接受PBS或类固醇治疗）中收集肝脏样本，并进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）和免疫组化分析。我们发现了作为泼尼松龙介导的疾病缓解关键效应器的肝星形细胞（HSCs）和巨噬细胞亚群。RRV感染后28天给予泼尼松龙治疗可抑制促炎性Ly6c高表达的巨噬细胞，增加免疫抑制性M2型库普弗细胞，并促进HSCs进入静息状态。对HSC分化途径的计算重建显示，Nr3c1-Klf7基因调控网络（GRN）调节HSCs在静息状态和激活状态之间的转换；我们还发现HSCs分化为三种肌成纤维细胞（MyoFbs）亚群，每种亚群具有不同的致病潜力。我们鉴定出一种促炎性的MyoFB亚群（MFB-2），其特征是Fosl1-Hnf1b GRN的表达。MFB-2分泌高水平的巨噬细胞活化因子，对凋亡信号具有抗性，并对泼尼松龙的反应减弱。在BA患者的肝脏中也发现了这些HSC和MyoFb亚型，它们的基因表达和功能特征高度保守，这进一步证明了它们在BA进展中的重要性。泼尼松龙治疗可将BA患者的肝脏免疫-间充质微环境从炎症状态转变为再生状态，而调节HSCs中的GRNs起着关键作用。