根據最近一項研究,科學家通過繪制了將近70,000個來自早期生命和成年個體的腎臟細胞圖譜之后,創建了首個人類腎臟免疫系統圖譜。這項研究由來自劍橋大學、Wellcome-Sanger研究所的研究人員等機構研究者完成,它首次顯示了我們的腎臟免疫系統早在胚胎時期是如何發展,并如何在出生后和成年后逐漸增強的。
該結果發表于Science,為理解腎臟免疫系統如何運作打開了大門,對解決多種類型的腎臟疾病和移植排斥反應具有重要意義。
腎臟是位于肋骨籠下面的兩個豆形器官,對過濾血液具有重要作用。一對腎臟每分鐘會過濾約半杯血液,從而清除廢物和多余的水,這些水會作為尿液離開人體。它們對于維持血液中水,鹽和礦物質的健康平衡至關重要,這可以使我們身體其他部位的神經,肌肉和其他組織正常工作。
當腎臟受損且無法正確過濾血液時,它們會隨著時間的流逝逐漸失去功能,患者會患上慢性腎臟病。慢性腎臟病影響全球超過8.5億人,通常由糖尿病,高血壓和反復感染引起。不幸的是,慢性腎臟疾病會發展為腎衰竭,如果不進行透析或進行腎臟移植,將會危及生命。免疫系統在對腎臟組織損傷的反應中起著至關重要的作用,但人們對其在人體腎臟中的作用知之甚少。
為了了解腎臟的免疫系統,組織損傷或感染發生時會發生什么,如何導致慢性腎臟疾病以及拒絕移植腎的原因,研究人員繪制了第一張腎臟免疫系統圖。
劍橋大學醫學院Menna Clatworthy教授說:“腎臟細胞圖譜使我們能夠繪制出不同類型的免疫細胞在腎臟不同區域的分布圖。從而能夠幫助我們了解健康腎臟中不同細胞類型如何保護我們免受疾病的侵害對于應對慢性腎臟疾病的發展至關重要并確定新的治療方法。”
為了在不同的發育階段創建腎臟細胞圖譜,研究人員研究了發育,兒童和成人腎臟組織。該團隊使用單細胞RNA測序對67,471個單個細胞中的基因活性進行了測序,以查明存在的免疫細胞的類型。
然后,科學家將這些細胞在從生命早期到成年階段的整個發育過程中,以及在腎臟的解剖空間內作圖,以了解腎臟的免疫系統如何發育和成熟。
研究人員發現,發育中的腎臟中最早出現的細胞是巨噬細胞,即吞噬有害細菌和病毒的大型白細胞,隨著年齡的增長,它們仍保留在腎臟中。發育中的腎臟中幾乎沒有活性免疫細胞,這與認為發育中的嬰兒相對無菌并且僅在出生時和出生后會遇到細菌的觀點一致,這促使免疫系統隨著我們的成長而發展。
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