髓样树突状细胞亚群特征化包涵体肌炎患者的肌肉,并与IFN-γ通路和效应T细胞标志物相关

Myeloid dendritic cell subsets characterise muscle in patients with inclusion body myositis and correlate with the IFN-γ pathway and effector T cell markers

作者信息Raphael A Kirou, Iago Pinal-Fernandez, Maria Casal-Dominguez, Katherine Pak, Chiseko Ikenaga, Christopher Nelke, Sven Wischnewski, Corinna Preusse, Stefania Del Orso, Faiza Naz, Shamima Islam, Gustavo Gutierrez-Cruz, Thomas E Lloyd, Lucas Schirmer, Tobias Ruck, Werner Stenzel, Albert Selva-O'Callaghan, Jose C Milisenda, Andrew L Mammen
PMID42091395
发布时间2026-05-05
DOI10.1016/j.ard.2026.03.001

实验完整度

研究包含snRNA-seq、bulk RNA-seq、免疫组化和免疫荧光等多个独立证据层级,并通过差异表达及相关性分析进行了机制验证。

主要模型

IBM患者骨骼肌活检样本 其他肌炎患者(DM、IMNM、ASyS)骨骼肌活检样本 健康对照骨骼肌活检样本 多发性肌炎(PM)患者骨骼肌样本

重点核对

snRNA-seq分析中三个数据集共314088个细胞(质量控制后228757个)的聚类和mDC亚群鉴定 cDC1、cDC2、mregDC细胞的特异性标志物(如CLEC9A、CD1C、LAMP3)在不同肌炎组间的表达差异 mDC标志物与KLRG1、TBX21及IFN-γ通路基因在IBM样本中的相关性分析 免疫组化验证CD11c、XCR1、LAMP3在IBM肌肉中的表达,免疫荧光验证CD1c阳性细胞 样本组成和组间差异(如IBM样本炎症细胞水平较高)

摘要

目的:包涵体肌炎(IBM)是一种特发性炎性肌病,以1型炎症为特征,由肌肉浸润的KLRG1+和TBX21+细胞毒性T细胞驱动。然而,在IBM患者肌肉中触发这种效应反应的刺激的细胞来源尚不清楚。鉴于其作为抗原提呈细胞的作用,我们假设这些细胞可能是髓样树突状细胞(mDCs),此前已有报道在IBM患者骨骼肌中存在。我们使用免疫组织化学、免疫荧光、单核RNA测序(snRNA-seq)和批量RNA测序(RNA-seq)数据,对IBM、其他肌炎和对照患者的骨骼肌进行分析,以识别mDCs并表征其对IBM炎症的贡献。方法:我们首先分析了来自三个数据集的snRNA-seq数据,以识别、定量和表征三个mDC亚群:1型常规树突状细胞(cDC1)、2型常规树突状细胞(cDC2)和成熟免疫调节树突状细胞(mregDC)。然后,我们分析了来自两个数据集的RNA-seq数据,以将这些亚群的特异性标志物与IBM疾病活动标志物相关联。我们使用免疫组织化学和免疫荧光来确认mDC的存在。结果:所有三个mDC亚群,尤其是cDC1细胞,在IBM患者的肌肉中相对增加,并与IBM特异性的炎症标志物(包括KLRG1和TBX21)强烈相关。特别地,cDC1细胞特异性表达KLRG1配体CDH1和CDH2,并与mregDC细胞一起表达IL12B,代表了IBM中效应T细胞可能的旁分泌和近分泌信号。结论:IBM患者的骨骼肌特异性以mDC亚群为特征,这些亚群与细胞毒性T细胞标志物和1型炎症相关。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
IBM患者骨骼肌中,哪些细胞类型可能通过提供刺激信号触发KLRG1+和TBX21+效应T细胞的应答?
核心机制
在IBM肌肉中,cDC1细胞通过表达KLRG1配体CDH1和CDH2可能介导近分泌相互作用,并与mregDC细胞一起表达IL12B,可能通过IL-12对TBX21+T细胞提供旁分泌刺激,从而参与1型炎症。
主要证据
snRNA-seq显示cDC1、cDC2和mregDC细胞在IBM样本中比例增加,且cDC1细胞表达CDH1、CDH2和IL12B;bulk RNA-seq显示mDC特异性标志物与IFN-γ通路标志物和KLRG1、TBX21相关;免疫组化和免疫荧光进一步确认了mDC在IBM肌肉中的存在。
研究意义
mDC亚群可能参与IBM患者肌肉中效应T细胞驱动的1型炎症,可能代表新的治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

snRNA-seq数据获取与质量控制

建立包含IBM、其他肌炎和对照患者骨骼肌的细胞图谱,为后续分析提供基础。

对来自三个数据集的骨骼肌样本进行单核RNA测序,经过质量控制、UMAP聚类和细胞类型注释,共保留228757个细胞,分为8个主要细胞簇。

2

鉴定髓样树突状细胞亚群

鉴定和定量肌肉中的三个mDC亚群:cDC1、cDC2和mregDC。

对16790个髓系细胞进行聚类,得到cDC1、mregDC和“其他髓系细胞”簇;cDC2细胞通过CD1C阳性和C5AR1阴性手动标记。

3

mDC亚群比例分析

比较IBM与其他肌炎及对照组中mDC亚群的比例差异。

计算每个样本中mDC亚群占总细胞的比例,并比较组间差异。

4

mDC炎症基因表达分析

评估mDC亚群是否参与IFN-γ反应和T细胞激活。

在mDC中检测58个炎症相关基因,包括IFNGR、IFN-γ诱导基因、共刺激/共抑制基因、KLRG1配体、HLA基因和细胞因子基因。

5

mDC标志物与疾病活动的关联分析

确定mDC标志物表达与IBM疾病活动标志物之间的相关性。

使用bulk RNA-seq数据,计算mDC特异性基因与IFN-γ通路基因、T细胞标志物(如TBX21、KLRG1)和巨噬细胞标志物的相关性。

6

免疫组化和免疫荧光验证

验证mDC在IBM肌肉中的蛋白水平表达和定位。

通过免疫组化检测CD11c、XCR1和LAMP3,通过免疫荧光检测CD1c。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

单细胞转录组分析
批量转录组分析
相关性分析
差异表达分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
10X Genomics单细胞3'系统10X Genomics--
TRIzol试剂----
TruSeq链式mRNA文库制备方案Illumina--
NeoPrep系统Illumina--
NEBNext Poly(A) mRNA磁力分离模块New England BioLabs#E7490
Ultra II 定向RNA文库制备试剂盒(用于Illumina)New England BioLabs#E7760

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
单核RNA测序
使用的数据集(A、B、C)、患者组成、质量控制标准、每个样本的细胞数
阅读提示:Methods 中 Single-nucleus RNA-sequencing 部分和 Table 1
批量RNA测序
使用的数据集(D、E)、患者组成、RNA提取方法、文库制备协议
阅读提示:Methods 中 Bulk RNA-sequencing 部分和 Table 1
mDC亚群鉴定
cDC1、cDC2、mregDC的标记基因选择和手动注释标准
阅读提示:Results 中 Identification and quantification of myeloid dendritic cells 部分
相关性分析
用于相关性的mDC标志物和疾病活动标志物列表、统计方法(如调整p值)
阅读提示:Results 中 Expression of mDC markers and correlation... 部分和 Figure 5 legend
免疫组化/免疫荧光
使用的抗体(CD11c、XCR1、LAMP3、CD1c)、染色协议
阅读提示:Methods 中 Immunohistochemistry and Immunofluorescence 部分和 Supplementary Methods