纽约——作为绘制人体每一种细胞类型的人类细胞图谱的一部分，英国、以色列和美国的研究人员开发了一种新的发育中和成人皮肤的综合图谱，称为皮肤细胞图谱，并使用它来阐明炎症性皮肤疾病(如牛皮癣和特应性皮炎(AD))的细胞过程。
在周四发表的一项研究科学研究人员说，他们分析了来自发育中的人类胎儿皮肤、健康成人皮肤以及患有AD和银屑病的成人皮肤的50多万个单细胞的转录组，并使用这些数据比较了发育、内稳态和疾病期间的细胞状态。他们的分析显示，在妊娠的前三个月，皮肤中固有免疫细胞的富集，AD和银屑病中疾病相关淋巴细胞的克隆扩增，以及一种原位AD和银屑病损伤皮肤中产前血管内皮细胞和巨噬细胞程序的重新出现。
纽卡斯尔大学皮肤病学和免疫学教授Muzlifah hanifa说:“我们的研究发现，在人类发展过程中看到的炎症性皮肤病项目的重新出现，可以作为新的治疗策略。”“内皮细胞和巨噬细胞之间的相互作用似乎涉及招募白细胞和新血管的形成，调解皮肤炎症。”
此外，她补充说，这项研究提供了“一张详尽的人体皮肤细胞图这可以指导组织工程方法将皮肤与干细胞区分开来，用于再生医学应用。”
研究人员使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析了怀孕后7 - 10周的人类胚胎皮肤、乳房成形术后的健康成人皮肤剩余，以及AD和银屑病患者的皮肤活组织检查。他们还进行了单细胞T细胞受体分析，以评估疾病中的T细胞克隆性。总的来说，他们分析了528,253个测序的皮肤细胞，并衍生出差异表达的基因来注释细胞群，从中识别出34个细胞状态。
为了评估成人皮肤发育过程中特定细胞状态的建立及其时间演化，研究人员将其成人皮肤scRNA-seq数据与胚胎或胎儿scRNA-seq数据进行了比较，发现妊娠早期胚胎皮肤的免疫系统主要由先天淋巴细胞和巨噬细胞组成。
研究人员还在健康成人皮肤中发现了迁移树突状细胞(DC)的特征，而在小鼠树突状细胞中是保守的。迁移DC特征在发育中的人类胸腺和其他疾病状态中也很明显。令人惊讶的是，他们指出，迁移性DC特征也存在于各种疾病状态，如扁桃体炎、腹水、肺癌和类风湿性关节炎。研究人员此前也报道了胎儿胸腺髓质dc中迁移基因的表达，这表明发育基因程序用于成人组织内稳态，并在疾病中增强。
然后，他们在损伤性AD中发现了克隆扩增的疾病相关细胞毒性T细胞和损伤性银屑病中的T辅助性17细胞，并证明了由Mac2巨噬细胞通过趋化因子CXCL8与病变皮肤中VE3血管内皮细胞上的静脉毛细血管标记物ACKR1相互作用介导的产前细胞程序的重新出现。他们还观察到，在甲氨蝶呤治疗期间，AD皮肤中的Mac2巨噬细胞和VE3细胞减少，这与服用该药物的患者队列中疾病临床严重程度的改善相一致。
“解剖已知血管生成触发因素的精确相互作用，如缺氧、Wnt、STAT3和b-catenin信号，将为理解VE3膨胀的机制铺平道路。”建立驱动疾病中Mac2状态获得的内在和组织外部因素可能创新抗炎策略。”作者总结道。