中大新聞網(wǎng)訊(通訊員唐艷麗)甲狀腺相關(guān)性眼病(TAO)是甲狀腺疾病最常見(jiàn)的甲狀腺外表現(xiàn)之一。目前,由于發(fā)病機(jī)制不明,TAO的治療仍面臨挑戰(zhàn)。2022年7月26日,中山大學(xué)中山眼科中心蘇文如教授團(tuán)隊(duì)在Cell Reports Medicine期刊上以研究論文的形式發(fā)表最新研究成果,揭示甲狀腺相關(guān)眼病眼眶組織單細(xì)胞水平免疫微環(huán)境,為探索TAO的潛在治療靶點(diǎn)提供了新的方向。
甲狀腺相關(guān)性眼?。═AO)是以眼球后及眶周組織的浸潤(rùn)性病變?yōu)樘卣鞯钠鞴偬禺愖陨砻庖咝约膊?,是甲狀腺疾病最常?jiàn)的甲狀腺外表現(xiàn)之一。TAO常表現(xiàn)為突眼、眼瞼退縮、復(fù)視等,嚴(yán)重者甚至?xí)<耙暳?,?dǎo)致失明。目前,由于發(fā)病機(jī)制不明,TAO的治療仍面臨挑戰(zhàn)。因此,深入解析TAO眼眶結(jié)締組織的免疫微環(huán)境,有望為進(jìn)一步闡明TAO發(fā)病機(jī)制和潛在的治療靶點(diǎn)。
在這項(xiàng)研究工作中,研究人員利用單細(xì)胞RNA測(cè)序,對(duì)接受眶減壓手術(shù)的TAO患者與接受眼瞼整形術(shù)的正常對(duì)照的眼眶結(jié)締組織進(jìn)行單細(xì)胞水平的轉(zhuǎn)錄組分析。通過(guò)細(xì)胞亞群、差異基因分析、細(xì)胞間相互作用分析等,在單細(xì)胞層面繪制了TAO的眼眶結(jié)締組織免疫微環(huán)境圖譜(圖1)

圖1 TAO眼眶結(jié)締組織免疫微環(huán)境
分析結(jié)果表明,眼眶結(jié)締組織可以分為成纖維細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞,周細(xì)胞,B細(xì)胞,T細(xì)胞,中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞等髓系細(xì)胞。相比于正常對(duì)照,TAO眼眶組織表現(xiàn)為明顯的炎性細(xì)胞浸潤(rùn),免疫細(xì)胞在TAO眼眶組織中比例增加。(圖2)

圖2 眼眶結(jié)締組織細(xì)胞類(lèi)型
接下來(lái)對(duì)TAO發(fā)病的核心細(xì)胞類(lèi)型——成纖維細(xì)胞進(jìn)行單獨(dú)分析發(fā)現(xiàn),表達(dá)RASD1的成纖維細(xì)胞亞群——成脂纖維細(xì)胞(LPF)高度表達(dá)成脂相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子如PPARG,CABPB和PLIN2等,并且還高度表達(dá)趨化因子和炎性細(xì)胞因子。表明這群細(xì)胞高度參與了TAO的發(fā)病過(guò)程 。成纖維細(xì)胞通過(guò)趨化因子吸引炎性細(xì)胞在眼眶組織的浸潤(rùn),并且其還具有分化為脂肪細(xì)胞的潛能。炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和炎性因子的分泌是成纖維細(xì)胞激活的主要原因,而脂肪細(xì)胞增生則可以導(dǎo)致TAO患者突眼的出現(xiàn)。擬時(shí)序研究同樣發(fā)現(xiàn),在TAO中OF往LPF方向分化增多。(圖3)

圖3 眼眶成纖維細(xì)胞分析
對(duì)其他細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),表達(dá)非典型趨化因子受體1(ACKR1)的內(nèi)皮細(xì)胞在TAO中明顯增加,且高度表達(dá)黏附分子、選擇素及趨化因子。進(jìn)一步功能分析表明ACKR1+內(nèi)皮細(xì)胞在免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。因此研究人員提出,ACKR1+內(nèi)皮細(xì)胞可能也參與了TAO的發(fā)病過(guò)程。(圖4)

圖4 眼眶內(nèi)皮細(xì)胞分析
干擾素IFNG可以刺激成纖維細(xì)胞激活,分泌趨化因子和炎癥因子,進(jìn)一步增殖分化,導(dǎo)致TAO的病理改變。分析發(fā)現(xiàn),眼眶IFNG除了傳統(tǒng)認(rèn)為的CD4+T細(xì)胞來(lái)源,CD8+細(xì)胞毒T細(xì)胞(CTL)也是重要來(lái)源。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)CD8+CTL則表現(xiàn)為終末分化表型,高表達(dá)CD57及CX3CR1,同時(shí)還高表達(dá)顆粒酶和穿孔素。終末分化T細(xì)胞仍然能夠較長(zhǎng)時(shí)間的保持其功能。因此, CD8+CTL可能是TAO中干擾素的持續(xù)來(lái)源之一。
此外,在眼眶組織中還發(fā)現(xiàn)了一群脂肪組織巨噬細(xì)胞(ATM)。ATM的典型表現(xiàn)是表達(dá)Ⅱ型巨噬細(xì)胞標(biāo)記CD163、CD206,又具有Ⅰ型巨噬細(xì)胞的炎癥分泌功能(IL-1β、CCL2、CCL3等),同時(shí)還高表達(dá)脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CD36。ATM是在糖尿病和肥胖患者的脂肪組織中首次發(fā)現(xiàn)的,其炎癥分泌功能是導(dǎo)致脂肪組織炎癥反應(yīng)及胰島素抵抗的原因之一。因此,ATM可能也參與了TAO眼眶脂肪組織的炎癥反應(yīng)及增生。(圖5)

圖5 眼眶免疫細(xì)胞分析
綜上,這項(xiàng)工作擴(kuò)展了我們對(duì)于TAO眼眶組織免疫微環(huán)境的認(rèn)識(shí);為探索TAO的潛在治療靶點(diǎn)提供了新的方向。
這些研究結(jié)果于2022年7月26日以研究論文的形式發(fā)表在Cell Reports Medicine期刊上,中山大學(xué)中山眼科中心蘇文如教授,中南大學(xué)湘雅醫(yī)院王祥珪教授為共同通訊作者。中山大學(xué)中山眼科中心研究生李釗淮、中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院王梅教授、中南大學(xué)湘雅醫(yī)院譚佳教授、中山大學(xué)中山眼科中心研究生朱蕾、中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院曾鵬醫(yī)生、中南大學(xué)湘雅醫(yī)院陳曉珍為共同第一作者。中山大學(xué)中山眼科中心、眼科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一單位,該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年項(xiàng)目的支持。
論文鏈接:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(22)00235-X