单细胞RNA测序揭示帕金森病的外周免疫特征

尽管许多帕金森病（PD）研究者已将关注点从中枢神经系统（CNS）转向外周血，但PD严重程度与外周免疫反应之间仍存在显著的知识空白。在本研究中，我们旨在通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）描绘PD患者和健康对照外周血单个核细胞（PBMCs）的外周免疫图谱。我们的研究采用scRNA-seq分析，通过对PD早期、PD晚期患者和匹配对照的PBMCs进行剖析，绘制了PD的外周免疫图谱。通过扩大血液样本量，我们验证了NK细胞在众多免疫相关生物学过程中的作用。我们还利用人脑切片检测到随着疾病进展NK细胞浸润到大脑运动皮层，并阐明了外周与CNS之间的通讯及其对PD的影响。结果，通过scRNA-seq分析，我们鉴定了PD患者和健康对照PBMCs中的细胞亚群图谱以及NK细胞中的差异表达基因，代表6个主要免疫细胞亚群，其中NK细胞在PD进展中数量下降。我们进一步在更多样本中验证了NK细胞的减少，并发现它们参与了众多免疫相关生物学过程并随疾病进展浸润到大脑运动皮层，证明了外周免疫反应与CNS之间的密切通讯。值得注意的是，XCL2与PD严重程度正相关，对PD具有良好的预测性能，并在NK细胞的C2和C5亚群中特异性表达。所有这些发现描绘了NK细胞介导的外周免疫反应在PD发病机制中的关键作用。NK细胞特异性的XCL2可作为治疗PD的诊断标志物。NK细胞及NK细胞特异性分子生物标志物的不可或缺功能强调了外周免疫反应在PD进展中的重要意义。试验注册：ChiCTR，ChiCTR1900023975。注册于2019年6月20日 - 追溯注册，https://www.chictr.org.cn/showproj.html?proj=31035。