Динамика иммунных клеток, деконволютированная одиночными

Nature Communications, том 14, номер статьи: 2285 (2023) Цитировать эту статью

3262 Доступа

4 цитаты

14 Альтметрика

Подробности о метриках

Нормотермическая машинная перфузия (НМП) стала инновационным методом консервации органов. Крайне важно понять состав иммунных клеток донорского органа и его динамические изменения во время NMP. Мы стремились получить всестороннюю характеристику (суб)популяций иммунных клеток, транспорта клеток и высвобождения цитокинов во время NMP печени. Профилирование одноклеточного транскриптома донорской печени человека до, во время NMP и после трансплантации показывает обилие нейтрофилов CXC хемокинового рецептора 1+/2+ (CXCR1+/CXCR2+), которое значительно снижается во время NMP. Это сопровождается большим оттоком лейкоцитов-пассажиров с преобладанием нейтрофилов в перфузате. Во время НМП нейтрофилы переходят из провоспалительного состояния в сторону старческого/хронически активированного/истощенного фенотипа, в то время как противовоспалительные/толерогенные моноциты/макрофаги увеличиваются. Здесь мы описываем динамику репертуара иммунных клеток, фенотипические сдвиги иммунных клеток и доминирование нейтрофилов во время NMP печени, которые потенциально способствуют воспалительной реакции. Наши результаты могут послужить источником для начала будущих иммуноинтервенционных исследований.

Трансплантация печени (ТП) является единственным радикальным методом лечения терминальной стадии заболевания печени1,2,3. Нехватка органов остается основным ограничивающим фактором, поскольку спрос значительно превышает предложение. Потребность в лучших технологиях консервации в сочетании с более высокими показателями использования органов от доноров с расширенными критериями (ECD) привела к развитию нормотермической машинной перфузии (NMP). Таким образом, орган непрерывно перфузируется в условиях, близких к физиологическим, при температуре 37 °C насыщенными кислородом гепаринизированными концентратами эритроцитов с добавлением питательных веществ и антибиотиков и в закрытой стерильной системе. NMP позволяет провести комплексную оценку качества и функции органов во время консервации ex vivo и может служить платформой для экстракорпоральной реабилитации, лечения и восстановления органов2,4,5,6,7,8,9.

Многие сотни органов были успешно подвергнуты машинной перфузии, и краткосрочные результаты показывают, что NMP может помочь снизить процент выбрасывания органов и обеспечить правильный отбор органов, пригодных для трансплантации4,10,11,12. Однако, хотя грубую функцию органа легко измерить, об иммунном статусе органа и находящихся в его тканях лейкоцитах во время НМП известно лишь немногое. В экспериментальных исследованиях перфузии легких и почек ex vivo большое количество лейкоцитов-пассажиров мобилизуется и экстравазаируется в перфузат, тем самым влияя на иммуногенность трансплантата13,14. Данные, указывающие на мобилизацию лейкоцитов-пассажиров в перфузат, также были опубликованы для NMP15 печени. Учитывая воспалительную способность и количество собственных иммунных клеток печени, более глубокое понимание влияния NMP на статус печеночных иммунных клеток и его динамику во время NMP имеет решающее значение. В настоящем документе считается, что детальное картирование лейкоцитов-пассажиров с использованием технологии полнотранскриптомного секвенирования одноклеточной РНК (scRNASeq)16 значительно улучшает наше понимание молекулярных механизмов, включая воспалительные цепи во время NMP печени. В последние годы исследования scRNASeq были направлены на оценку клеточной гетерогенности печени человека при различных состояниях, включая ишемию/реперфузионное повреждение (ИРИ)17,18,19,20,21,22,23,24. Углубленное серийное картирование иммунных клеток печени восьми доноров человека до и в конце NMP было применено для специфического исследования источника иммуномодулирующих цитокинов/хемокинов и динамики иммунной активации на уровне отдельных клеток. Мы подтвердили и визуализировали наши результаты с помощью множественного иммунофлуоресцентного (IF) окрашивания биопсий печени. Соответствующую мобилизацию иммунных клеток характеризовали фенотипированием в серийных образцах перфузата, собранных во время 26 NMP печени человека, а также профилированием и количественным определением цитокинов.