肺是人体最重要的器官之一，除了主要呼吸功能外还具有非呼吸性的防御、免疫及内分泌代谢功能。一旦肺部发生疾病，轻则咳嗽、呼吸不顺，重则危及生命。至今为止，许多肺部疾病（非肿瘤）还没有很好的治疗方案，深入了解肺部疾病相关发病机制有助于发现有效治疗措施。
当前，由于单细胞转录组能够探究组织或细胞异质性，使其成为研究疾病发生与发展的重要技术。此外，研究过程中不得不提的就是实验动物模型——研究者们必不可少的研究工具。虽然可供选择的实验动物较多，但就肺部疾病方向的研究主要选择的还是小鼠模型。小鼠模型的优势非常明显，比如，成本较低、容易饲养、繁育速度快等。故，采用单细胞转录组测序技术探究小鼠模型成为越来越多研究者分析疾病发展机制的选择。
欧易生物在小鼠肺部疾病单细胞转录组测序应用方面具有丰富的经验，接下来为大家一一介绍，希望能够帮助大家进一步了解该技术在肺部相关疾病的应用。
01
论文题目：靶向降解转录因子C/EBPb通过恢复巨噬细胞中泛素编辑酶A20的活性减少肺纤维化
英文题目：Targeting Degradation of the Transcription Factor C/EBPb Reduces Lung Fibrosis by Restoring Activity of the Ubiquitin-Editing Enzyme A20 in Macrophages
发表期刊：Immunity
影响因子：43.474
材料：WT小鼠和A20过表达小鼠（均为n =1）
文章概述：肺纤维化是一种由反复的肺损伤和炎症驱动的慢性疾病，目前还没有很好的治疗方案。泛素编辑酶 A20 因其泛素化功能和抗炎能力，引起广泛的关注。然而，在肺纤维化疾病中，A20 在巨噬细胞中发挥的作用和机制仍有待于研究。文章对博莱霉素诱导的 WT 组和 A20 过表达组巨噬细胞进行scRNA-seq，结果显示两组间细胞类型差别较大，肺泡巨噬细胞中 A20 酶功能障碍促进了肺纤维化发展。在慢性肺损伤反应中，升高的糖原合成酶激酶3b (GSK-3β)与A20相互作用并磷酸化，抑制C/EBPβ降解。A20异位表达或通过干扰A20- GSK-3β相互作用恢复A20活性可加速C/EBPβ降解，对肺部纤维化表现出较强的治疗作用。文章为肺纤维化临床治疗提供了一个新的潜在靶点。
DOI: 10.1016/j.immuni.2019.06.014
02
论文题目：间充质干细胞通过抑制促炎功能的Ly6CCD8T细胞，缓解LPS诱导的急性肺损伤
英文题目：Mesenchymal stem cells alleviate LPS-induced acute lung injury by inhibiting the proinflammatory function of Ly6CCD8T cells
发表期刊：Cell Death and Disease
影响因子：9.685
材料：第三天LPS/PBS组小鼠、第七天LPS/PBS组小鼠、第三天LPS/MSC组小鼠、第三天LPS/MSC组小鼠和PBS/PBS组小鼠（均为n =1）
文章概述：急性肺损伤（ALI）是一种严重的肺部炎症性疾病，其主要特征为弥漫性间质和肺泡水肿、炎症细胞浸润和促炎因子释放。间充质干细胞(MSCs)的免疫调节作用有助于炎症性疾病的治疗，而对ALI的影响尚不清楚。本研究采用脂多糖(LPS)诱导小鼠ALI，随后经小鼠气管内灌注MSCs，采用质谱流式和单细胞RNA测序(scRNA-seq)对肺中的CD8T细胞进行鉴定。质谱流式结果显示，表达高Ly6C和CXCR3水平的CD8T细胞引起ALI小鼠肺组织损伤，MSCs处理则可减轻损伤。scRNA-seq结果表明Ly6CCD8T细胞在MSCs治疗后表现出更活跃的表型，促炎因子表达减少，而促炎因子在免疫趋化过程中富集最多。作者发现MSCs抑制了CD8+ T细胞浸润量和促炎功能，在缓解ALI中发挥了重要作用，揭示了潜在的治疗干预机制。
DOI: 10.1038/s41419-020-03036-1
03
论文题目：间充质干细胞对LPS诱导急性肺损伤肺B细胞基因表达的免疫抑制作用
英文题目：Immunosuppressive effects of mesenchymal stem cells on lung B cell gene expression in LPS-induced acute lung injury
发表期刊：Stem Cell Research & Therapy
影响因子：8.079
材料：第三天LPS组小鼠、第七天LPS组小鼠、第三天LPS/MSC组小鼠、第三天LPS/MSC组小鼠和PBS组小鼠（均为n =1）
文章概述：急性肺损伤(ALI)是急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的一种临床表现，其特征包括双侧肺浸润、严重低氧血症和非心源性肺水肿。免疫系统紊乱是急性肺损伤(ALI)的主要原因，间充质干细胞(MSC)治疗可减轻ALI期间的炎症反应。在本研究中，作者通过MACS和scRNA-seq比较了间充质干细胞治疗期间肺B细胞的变化。结果显示，PBS组和LPS组B细胞中差异表达基因(DEGs)均参与趋化过程和一些促炎途径。MSC治疗抑制了被LPS上调的趋化因子基因的表达，这些趋化因子基因与中性粒细胞进入肺组织有关。MSC治疗小鼠肺B细胞免疫球蛋白相关基因表达降低。MSCs调控的DEGs在生物过程中富集，包括体液免疫反应和凋亡信号。本文发现MSCs对肺B细胞的免疫抑制作用，表明其具备治疗ALI的潜在能力。
DOI: 10.1186/s13287-020-01934-x
04
论文题目：急性肺损伤过程中间充质干细胞介导的募集单核吞噬细胞的免疫调节：高维分析研究
英文题目：Mesenchymal stem cell-mediated immunomodulation of recruited mononuclear phagocytes during acute lung injury: a high-dimensional analysis study
发表期刊：Theranostics
影响因子：11.600
材料：第三天LPS组小鼠、第七天LPS组小鼠、第三天LPS/MSC组小鼠、第三天LPS/MSC组小鼠、第三天PBS组小鼠和第七天PBS组小鼠（均为n =1）
文章概述：急性肺损伤是导致急性呼吸窘迫综合征的重要原因，严重时可致命。单核吞噬细胞（MNPs）被认为在肺组织损伤和修复过程中发挥关键作用。此外，间充质干细胞（MSCs）可以通过调节免疫反应以促进受损组织修复。然而，MSCs 通过调节肺组织中募集的 MNPs 的保护作用在很大程度上仍未被探索，这将有利于掌握ALI的治疗。本文结合流式细胞术、质谱流式和单细胞转录组测序，识别了被招募到LPS处理肺的8个单核吞噬细胞亚群。LPS给药后第3天，Ly6CCD38和Ly6CCD38单核细胞被招募到急性损伤的肺部，这与中性粒细胞趋化因子的分泌增加有关。第3天Ly6CCD38单核细胞分化为M1巨噬细胞，第7天分化为CD38+单核细胞衍生的树突状细胞(mo-DCs)，第7天Ly6CCD38单核细胞分化为CD11bCD38DCs。当MSCs治疗ALI小鼠时，死亡率显著降低。值得注意的是，MSCs在第3天减少了M1巨噬细胞的数量，减少了中性粒细胞趋化因子的分泌。MSCs在第7天减少了CD38mo-DCs和CD11bCD38 DCs的数量，抑制了抗原呈递过程。招募的单核吞噬细胞亚群具有高水平的CD38表现出激活的表型，并能分泌更高水平的细胞因子和趋化因子。文章揭示了MSCs治疗ALI过程中招募MNPs，阐明了其免疫调节作用，将为提高ALI治疗效果提供理论基础。
DOI: 10.7150/thno.52514
05
论文题目：煤尘暴露引发小鼠尘肺病和维生素 D 治疗中转录谱的异质性
英文题目：Coal dust exposure triggers heterogeneity of transcriptional profiles in mouse pneumoconiosis and Vitamin D remedies
发表期刊：Particle and Fibre Toxicology
影响因子：9.112
材料：对照小鼠和煤尘处理小鼠（均为n=2）
文章概述：煤矿开采工人面临尘肺病的威胁，目前尚无有效治疗方法。肺泡上皮细胞作为吸入颗粒粉尘的第一个接触点，其增殖和分化影响着肺部疾病的发生和发展。通常，炎性单核细胞和肺巨噬细胞是肺修复和纤维化调节剂的关键。然而，煤尘肺中巨噬细胞的多样性和长期煤尘诱导的肺泡炎症机制尚不清楚。作者采用单细胞转录组测序技术，发现一个明显异常增加的肺泡 2 型上皮细胞 (AT2) 被归类为高活性状态，但在煤尘颗粒暴露后降低了 LYZ 和 Chia1 的抗菌相关蛋白表达。Beclin1、LC3B、LAMP2、TGF-β 和 MLPH 在 CDP 诱导下上调，促进自噬和肺纤维化。在患有尘肺病的小鼠中发现了一个新的具有 M2 型极化双表达 MLPH/CD206的巨噬细胞亚群。
结果表明，煤尘对肺上皮细胞和巨噬细胞有明显的毒性作用，最终诱发肺纤维化。但在维生素 D 治疗后显著改善肺部纤维化，原因是活化的 MLPH/CD206M2 巨噬细胞分泌 TGF-β1 并对维生素 D 治疗敏感。文章研究结果将丰富对正常肺组织和煤尘肺组织之间细胞和分子差异的理解。
DOI: 10.1186/s12989-022-00449-y
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