大家好，今天给大家解读一篇题为 Mrcl* macro phage-derived lGFl mitigates crystalne phropathy by promo ting renal tubule cell prolifer ationvia the AKT/Rb signaling pathway（Mrcl*巨噬细胞衍生的lGFl通过AKT/Rb信号通路促进肾小管细胞增殖，减轻晶体肾病变）肾结石的形成非常普遍，发生率高达14.8%，在初次结石发作的前5年内复发率高达50%。
01
研究背景
目前对晶体肾病的细胞特征和通讯的了解是有限的。在这里，分子和细胞研究结合单细胞RNA测序（scRNA-seq）进行，以研究乙醛酸诱导的结晶肾脏中细胞成分的变化及其相互作用，为晶体肾病提供有希望的治疗方法。
通过10×基因组学分析用乙醛酸处理0、1、4或7天的小鼠肾脏单细胞的转录组，并将单细胞聚类并通过Seurat管道进行表征。CellChat探索了特定细胞类型之间潜在的细胞相互作用。在草酸钠 （NaOx） 诱导的体外肾小管上皮细胞损伤和乙醛酸诱导的体内晶体肾病中验证了与巨噬细胞到上皮串扰相关的分子和细胞发现。
在构建乙醛酸诱导的晶体肾病的细胞图谱后，我们发现来自 Mrc1 巨噬细胞的 IGF1 通过 AKT/Rb 信号通路促进肾小管细胞增殖来减轻晶体肾病。这些发现可能有助于确定治疗晶体肾病的潜在治疗靶点。
见图一
通过单细胞转录组学分析描绘的乙醛酸损伤小鼠肾脏中的细胞多样性。
图一
A tSNE 图中 15 个细胞簇的无监督聚类。
B 小鼠肾细胞的B tSNE图谱，根据实验组进行颜色编码。
C 热图显示每个簇中差异表达的基因。根据各聚类的表达模式，根据欧几里得算法计算出的聚类距离对聚类进行聚类。
D Violin 图显示了 15 个主要簇中代表性标记基因的表达水平。
y 轴是对数刻度规范化的读取计数。
E 不同簇的单元格类型注释。
F 不同实验中特定细胞类型的百分比变化。
见图二
乙醛酸损伤小鼠肾脏中髓样细胞的细胞多样性。
图二
A 髓样细胞的 tSNE 图谱，由在原发性聚类中鉴定的簇 6、11 和 12 组成。右图：根据实验组着色的tSNE图。
B 髓样细胞的无监督亚簇在tSNE图谱中揭示了6个细胞亚簇。
C Violin 图显示了 6 个髓样细胞亚簇中代表性标记基因的表达水平。X 轴显示对数刻度规范化的读取计数。
D 髓系细胞不同亚型的细胞类型注释。
E 热图显示基于 z 评分的不同髓系细胞群中相对于彼此升高的基因。仅显示按每个簇中平均表达 logFC 排名的前 10 个差异表达基因。
F 不同髓系细胞类型的轨迹分析表明 Chil3 巨噬细胞和 Cd81 巨噬细胞中具有不同的基因表达特征。根据单细胞mRNA表达模式，Mrc1巨噬细胞与Chil3巨噬细胞更相似。数字 1 代表重要的分化分支点。
见图三
乙醛化处理后髓系细胞亚型的细胞变化和功能。
图三
A-F由不同髓系细胞亚型的标记基因富集的生物学功能和途径，包括 Chil3 巨噬细胞 （A）、Cd81 巨噬细胞 （B）、cDC （C）、单核细胞 （D）、pDC 和 Mrc1 巨噬细胞 （F），由 Metascape 注释。
G 不同实验中特定髓系细胞类型的百分比变化。
H 在 D0、1、4 和 7 上乙醛化处理的肾脏中对 Mrc1 和 F4/80 进行免疫荧光染色，验证了 Mrc1 巨噬细胞的募集和生成（箭头）。比例尺：50μm。
I 定量 PCR 显示实验中 Mrc1、Arg1 和 Il10 表达的倍数变化。单因素方差分析。*， p < 0.05， ** < 0.01， *** < 0.001。
见图四
髓样细胞和 2 种动态小管细胞类型之间配体-受体相互作用随疾病进展的变化。
图四
A 总结相互作用细胞类型之间特定信号的热图。对于特定细胞类型，相互作用分为传出事件和传入事件。颜色渐变表示相互作用的相对强度。
B 条图显示了实验中细胞类型之间相互作用数量的变化。
C 所有显著的信号通路均根据乙醛酸处理的 D1 和 D7 肾脏之间推断网络内整体信息流的差异进行排序。通过对信令网络中的所有通信概率求和来计算信令网络的整体信息流。
D 比较了从 Mrc1 巨噬细胞到 D1 和 D7 肾脏之间受损小管细胞的显著配体-受体信号，表明 Igf1 信号转导增加。点颜色表示通信概率，点大小表示计算出的 p 值。
E 热图显示了增殖小管细胞与近端小管细胞相比的不同表达模式。
F IGF1 相关信号广泛富集在增殖的近端肾小管细胞的标记基因中。
见图五
Mrc1巨噬细胞的激活增加了IGF1的表达+。
图五
A 显示实验中髓系细胞中 Igf1 表达的变化以及增殖和受伤的 PT 细胞的点阵图。
B 定量PCR结果显示乙醛酸化处理后小鼠肾脏中Igf1表达的倍数变化。单因素方差分析。*， p < 0.05， ** < 0.01。
C 免疫荧光染色显示整个实验中 Mrc1 巨噬细胞（红色）中 Igf1 表达（绿色）的变化。箭头表示 Mrc1 和 Igf1 阳性巨噬细胞。比例尺：50 μm。
D 通过 MCODE 算法鉴定的 Mrc1 巨噬细胞标记基因构建的顶级蛋白质-蛋白质相互作用网络，表明这些基因参与 IGF 转运调控。
E 定量 PCR 结果显示，用 mRTEC 制备的条件培养基处理的 BMDM 中 Arg1、Mrc1 和 Il10 表达的倍数变化，有或没有 NaOx 损伤。双因素方差分析。< 0.001;ns，不显著。
F 定量PCR结果显示BMDMs中Igf1表达的变化。双因素方差分析。< 0.001;ns，不显著。
G.蛋白质印迹染色结果显示IGF1丰度在BMDMs中发生变化。双因素方差分析。< 0.001;ns，不显著。
H 流式细胞术显示，用 NaOX 条件培养基刺激可将 Mrc1 和 IGF1 双阳性细胞比率从 12.5% 提高到 54.8%。
见图六
IGF1 减轻乙醛酸诱导的肾损伤.实验设计示意图。
图六
A 在第 0、1、4 或 7 天给予乙醛酸处理的小鼠一剂 IGF1 进行连续治疗。
B 对乙醛酸诱导的肾损伤小鼠施用 IGF1 后血清尿素氮和肌酐水平降低。
C 不同组小鼠HE染色测定的代表性结果。乙醛酸可诱导明显的肾小管萎缩、管腔扩张和间质炎症，并增加有核细胞浸润，但 IGF1 可减轻这些形态学变化。
D 定量PCR结果显示乙醛酸处理后小鼠肾脏中Havcr1表达的倍数变化。
E 免疫荧光染色显示 Havcr1 表达的空间分布和变化（绿色）。
F Ki67 免疫组织化学染色显微照片的代表性结果表明乙醛酸诱导肾小管增殖增加，并且 IGF1 进一步促进这种增加。
G 定量PCR结果显示Ccl2、Tnf和Ifng表达的倍数变化。学生 t 测试， * p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001;比例尺：50μm。
见图七
IGF1 减轻乙醛酸诱导的肾脏中的纤维化。
图七
A 定量PCR结果显示Col1α1、Col3α1和α-SMA表达的倍数变化。
B Western 印迹染色显示 α-SMA、Col1α1、Col3α1 和纤连蛋白在实验中的表达变化。
C-D型代表性结果以天狼星红（C）和纤连蛋白（D）染色的肾组织显微照片呈现，表明IGF1治疗可以阻断肾纤维化的进展。学生 t 测试， * p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001;比例尺：50μm。
见图八
IGF1阻断会中断草酸盐诱导的损伤肾脏的肾脏修复。
图八
A 实验设计的示意图显示，IGF1抗体被施用于用随后的乙醛酸处理4天的小鼠。
B 预给乙醛酸小鼠IGF1抗体处理后血清尿素氮和肌酐水平升高。
C-D型显示肾小管损伤的 HE （C） 和 Havcr1 （D） 染色测定的图像。E Ki67染色表明肾小管细胞增殖。
F-G型天狼星红 （F） 和纤连蛋白 （G） 染色试验显示 IGF1 抗体治疗后肾纤维化加剧。H Western 印迹结果显示 α-SMA、纤连蛋白、Col1α1 和 Col3α1 在几个单独的实验中丰度的变化。双因素方差分析，* p < 0.05，** p < 0.01，***p < 0.001;比例尺：50μm。
02
研究结论
本研究提供了乙醛酸诱导的晶体肾病的细胞图谱，并揭示了巨噬细胞和上皮细胞之间的重要串扰，上皮细胞在损伤后主导肾脏再生。我们的研究结果有助于阐明肾小管和免疫细胞对晶体损伤的反应，并可能导致确定治疗晶体肾病的潜在细胞和分子靶点。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
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