动静脉内瘘建立后人静脉的单细胞图谱及其对成熟失败的意义

引言：尽管经过数十年的研究，接受血液透析患者动静脉内瘘（AVF）成熟的生物学机制仍知之甚少。方法：为填补这一空白，我们首先在纵向静脉和AVF样本（23例患者）的组织学活检中研究了内瘘建立后静脉壁的细胞变化。随后，我们利用来自独立的术前静脉、早期切除、成熟和失败AVF（20例患者）的70,281个细胞的单细胞RNA测序，创建了吻合前后人静脉的互补转录组图谱。结果：AVF在组织学切片中显示管壁面积和细胞数量增加，但细胞密度降低，提示术后管壁增厚主要通过细胞外基质（ECM）沉积发生。AVF的早期重塑以平滑肌细胞丢失、单核细胞浸润增加以及肌成纤维细胞和成纤维细胞向修复表型重编程为特征。相比之下，后期重塑以产生ECM的肌成纤维细胞和成纤维细胞为主，发生在低细胞增殖的背景下。失败的AVF表现出持续性炎症和过度愈合反应作为定义特征。具体而言，这些AVF含有丰富的促炎和黏附性巨噬细胞，伴有Myddosome信号复合物上调，促炎性血管滋养管内皮细胞，以及过度活化的成纤维细胞和肌成纤维细胞。巨噬细胞来源的骨桥蛋白成为驱动失败AVF中血管细胞活化的关键旁分泌信号。来自成纤维细胞、肌成纤维细胞和内皮细胞的其他信号，包括趋化因子、semaphorins、成纤维细胞生长因子、血管生成素样蛋白、periostin和转化生长因子-β，也在维持AVF失败的炎症微环境中富集。结论：我们的发现揭示了AVF建立后人静脉中先前未认识的细胞和分子模式，为改善AVF成熟结果提供了新的见解和潜在治疗靶点。