חקר מחלות כליה ברמה חד-תאית

למידע נוסף:ali.ma@wecistanche.com

Mengmeng Jiang et al

תַקצִיר

רקע כללי:הכִּליָההוא איבר מורכב ביותר המבצע פונקציות מגוונות החיוניות לבריאות. מחלת כליות מתרחשת כאשרכליותפגומים ואינם פועלים כראוי. ניתוח תא בודד הוא טכנולוגיה רבת עוצמה המספקת תובנות חסרות תקדים לגבי נורמליות וחריגותכִּליָהסוגי תאים וישנה את ההבנה שלנו לגבי המנגנון העומד בבסיס המשותףכִּליָהמחלות.

Cistanche tubulosa מונע מחלת כליות, לחץ כאן כדי לקבל אתמוצרים ו- Cistanche uk

סיכום:ההבנה שלנו בפתוגנזה של מחלת כליות מוגבלת על ידי אפיון מולקולרי לא שלם של סוגי תאים האחראים על תפקודי הכליות. היישום של טכנולוגיות תא בודד לחקר הכליה חשף הטרוגניות תאית, חתימות ביטוי גנים ודינמיקה מולקולרית במהלך הופעתה והתפתחותה שלכִּליָהמחלות. ניתוחים של תאים בודדים של אורגנואידים בכליות ורקמות אלולוגפט מציעות תובנות חדשות לגבי אורגנוגנזה של הכליות, מנגנוני מחלה ותוצאות טיפוליות. באופן קולקטיבי, הבנה טובה יותר של ההטרוגניות של תאי הכליה והדינמיקה המולקולרית של מחלות כליה תשפר את דיוק האבחון ותקל על זיהוי אסטרטגיות טיפול חדשות בנפרולוגיה.

הודעת מפתח:במאמר סקירה זה, אנו מסכמים מחקרים חד-תאיים עדכניים על מחלות כליה ודנים בהשפעה של טכנולוגיה חד-תאית על מחקר נפרולוגיה בסיסי וקליני כאחד.

הקדמה הכליות הן 2 איברים בצורת שעועית שאחראים על סינון חומרי פסולת, עודפי מים וזיהומים אחרים מהדם וייצור שתן. הכליות גם מווסתות pH, מלח, רמות אשלגן ולחץ דם; לשלוט בייצור של תאי דם אדומים; ולהפעיל צורה של ויטמין D שעוזר לגוף לספוג סידן [1, 2]. נכון להיום, כ-850 מיליון אנשים ברחבי העולם סובלים ממחלות כליות, כולל מחלות כליות כרוניות (CKD), פגיעה חריפה בכליות, אי ספיקת כליות ומחלות רבות אחרות [3]. מחלת כליות מתרחשת כאשר הכליות נפגעות ואינן יכולות לבצע את תפקידן. הנזק עלול להיגרם מסוכרת, לחץ דם גבוה ומצבים כרוניים שונים (ארוכי טווח). מחלות כליות יכולות להוביל לבעיות בריאות אחרות, כולל עצמות חלשות, נזק עצבי, תת תזונה ומחלות לב. האסטרטגיות הטיפוליות הנוכחיות לחולים עדיין כוללות השתלת כליה או דיאליזה, שהן יקרות [2, 3].

מגוון תאים בכליה, כולל תאים אפיתל, mesangial, אנדותל ותאים עצביים, כמו גם רשת של תאים חיסוניים, מקיימים אינטראקציה כדי לשמור על תפקוד כליות תקין. תובנות לגבי ההטרוגניות של כליות בריאות והתהליך העומד בבסיס מחלות כליה יחדדו את הגדרות הפנוטיפ המולקולרי וההיסטופתולוגי של הכליות ויתמכו בפיתוח סיווגי מחלות חדשים. לטכנולוגיה של תא בודד יש יתרונות פוטנציאליים לקביעת תת-סוגי תאים, מצבים ותדירות שינויים במהלך הופעת מחלת כליות והתקדמות [4]. עם ההתפתחות המהירה של תפוקה גבוהה של רצף RNA חד-תא (scRNA-seq), נבנו לאחרונה נופים תאיים מקיפים של כליות תקינות עבור רפואה מדויקת בנפרולוגיה [5-9]. פרויקט רפואת הדיוק של הכליות (KPMP) פותח ברחבי העולם, במטרה להשיג ביופסיות של כליות אנושיות, ליצור אטלס רקמת כליה, להגדיר תת-קבוצות של מחלות, ובסופו של דבר לזהות תאים קריטיים, מסלולים ומטרות לטיפולים חדשים [10]. על בסיס מערכי הנתונים הרלוונטיים לתעתוק תא בודד עבור הכליה, חוקרים ניתחו גם את חתימות ביטוי הגנים של ACE2, TMPRSS2 ו-SLC6A19 בתתי סוגים של תאי כליה, דבר שהוא קריטי להבנת הפתוגנזה של תסמונת נשימתית חריפה חמורה וירוס קורונה 2 [ 11]. בסקירה זו, נתמקד ב(1) פיתוח ויישום של טכנולוגיות תא בודד, (2) לימוד התרחשות והתפתחות של מחלות כליה באמצעות scRNA-seq, (3) אטלס מולקולרי של תאי חיסון במחלות כליה, (4) היישום של scRNA-seq על אורגנואידים של הכליה, ו- (5) תובנה לגבי שתל כליות על ידי scRNA-seq (איור 1).