雌性小鼠模型中急性肾损伤的空间转录组分析

背景：单细胞测序技术增进了我们对肾脏生物学和疾病的理解，但这些数据集缺乏空间信息，阻碍了对细胞间通讯网络和区域基因表达模式的解读。新兴的空间转录组学测序平台使得在全基因组深度上测量基因表达的空间分布成为可能。方法：我们优化并验证了雌性双侧缺血再灌注损伤模型。利用10× Genomics Visium空间基因表达解决方案，我们生成了损伤和修复时间过程中的基因表达空间图谱，并应用两个开源计算工具Giotto和SPOTlight来提高分辨率并测量细胞-细胞相互作用动态。结果：雌性小鼠模型中34分钟的缺血时间导致与雄性22分钟相当程度的损伤。我们报告了在损伤和修复时间过程中共绘制了16,856个独特基因。Giotto是一个用于空间数据分析的计算工具包，能够实现基因和细胞类型的更高分辨率映射。使用种子非负矩阵回归（SPOTlight）来解卷积细胞-细胞相互作用的动态景观，我们发现损伤的近端小管细胞在损伤后6周时仍以巨噬细胞和淋巴细胞相互作用的增加为特征，这可能反映了AKI向CKD的转变。结论：在这份转录组图谱中，我们定义了区域特异性和损伤诱导的分化标记物丢失及其在修复过程中的重新表达，以及区域特异性的损伤和修复转录反应。最后，我们为科学界创建了一个交互式数据可视化应用程序，以探索这些结果。