空间转录组学揭示人心脏同种异体移植物排斥反应的动态细胞程序

实体器官移植后的同种异体移植物排斥反应是移植物功能障碍和死亡的主要原因。当前诊断方法依赖组织学，其诊断变异性大且缺乏临床相关的分子表型分析。在此，我们利用亚细胞分辨率的图像空间转录组学，对纵向人类心脏活检样本进行分析，以表征62名成人和儿童心脏移植受者在组织学诊断的排斥反应期间及之后的转录异质性。在28种细胞类型中，我们识别出不同排斥反应类别间免疫细胞和实质细胞丰度的显著差异。我们观察到跨排斥反应严重程度的转录状态广泛重叠，以及排斥反应分级内的显著异质性。对强化治疗有应答者和无应答者具有不同的转录组谱，无应答者表现出基线T细胞过度活化和组织重塑基因。我们还识别出与心脏移植后长期结局相关的细胞特异性基因。这些结果强调了在排斥反应期间对细胞状态进行亚型分型的重要性，以对与短期和长期结局相关的免疫-心脏相互作用进行分层。