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与腔内血栓相关的腹主动脉瘤中类巨噬细胞血管平滑肌细胞的分子与空间异质性

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这对动脉健康的重要性

腹主动脉瘤是在主动脉上出现的无声膨出,可能在毫无预警的情况下破裂,常常致命。临床上长期观察到,许多这类薄弱处的内表面覆盖着一种胶状血块,称为腔内血栓,但医者一直难以判断这种血栓是有益还是有害。本研究剖析了瘤壁的不同层次,展示了该血栓如何重塑邻近细胞并激发炎症,提供了为何部分动脉瘤会突然失稳的线索——以及未来可能的干预方向。

动脉壁中被掩盖的变化

主动脉的中层通常由表现为稳定“收缩型”功能的平滑肌细胞构成,维持血管强度并调节直径。在动脉瘤中,许多这样的细胞放弃了它们安静的结构性角色,转而获得新的表型。研究者使用高级染色技术在人体组织中发现:在附着有壁上血栓的动脉瘤中,既携带平滑肌标记又表达免疫细胞标记的细胞显著增多。这些混合型细胞被称为类巨噬细胞的血管平滑肌细胞,在有血栓的情况下更为常见,提示血栓环境促使细胞向更具炎症性、潜在破坏性的状态转变。

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分子环境的地图绘制

为了弄清这些混合细胞的功能,团队使用数字空间谱技术,这项技术在保留组织空间位置信息的同时,可读取精确显微区域内成千上万的基因表达。将含血栓与不含血栓的动脉瘤中的类巨噬细胞进行比较,他们发现当血栓存在时,有数百个基因被更强烈地激活。其中许多基因与炎症、组织降解和应激反应相关,包括已知的炎症介质如白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)。通路分析显示,与细胞存活、瘢痕形成和免疫激活相关的信号通路——包括NF-κB、JAK/STAT 和 PI3K/Akt——在与血栓相关的区域均更为活跃。

免疫细胞聚集于危险区

基因特征还能提示附近可能潜伏着何种免疫细胞。使用一种将基因模式分解为估计细胞类型的计算工具,研究者发现富含类巨噬细胞样平滑肌细胞的区域在有血栓时也显示出更高的中性粒细胞、某些巨噬细胞和初始B细胞的预测含量。IL-6 和 IL-1β 的表达与中性粒细胞相关信号以及其他激活免疫细胞的标志紧密相关,这提示存在一个反馈回路:血栓吸引并激活免疫细胞;这些细胞及其产物又促使平滑肌细胞表现得更像炎性清道夫,从而放大局部损伤。

中性粒细胞网将细胞推向边缘

为了超越对人体组织中相关性的观察,团队在实验室中重建了这一部分环境。他们从健康供体分离中性粒细胞并诱导其释放脆弱的网状结构,称为中性粒细胞胞外网。当平滑肌细胞暴露于这些网状结构时,它们失去了收缩型身份的标志,获得了与更合成、迁移性和免疫样表型相关的基因,并开始分泌包括 IL-1β、IL-6 和 IL-18 在内的炎性蛋白。这些细胞还变得更具迁移性并显示出 NF-κB 通路的激活——该通路是炎症中的核心开关。阻断该通路的关键成分或相关感受器 NLRP3 可减弱这些变化,暗示中性粒细胞胞外网通过特定的分子回路驱动平滑肌细胞的重编程。

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对患者意味着什么

综合来看,研究支持这样一种图景:腹主动脉瘤内的壁上血栓并非只是被动旁观者。相反,它形成了一个富含活化中性粒细胞及其胞外网的生态位,推动结构性平滑肌细胞向类巨噬细胞的炎性角色转变。这些转变的细胞随后维持了炎症与组织降解的循环,可能削弱动脉壁,促进动脉瘤的生长或破裂。尽管还需在更大规模的患者队列和动物模型中进行更多研究,该研究指向了新的可能性:抑制中性粒细胞胞外网、抑制像 NF-κB 或 IL-6/IL-1β 等关键信号通路,或特异性靶向类巨噬细胞样平滑肌细胞的治疗,未来或能帮助稳定动脉瘤并降低灾难性破裂的风险。

引用: Ma, X., Liang, B., Lu, Q. et al. Molecular and spatial heterogeneity of macrophage like vascular smooth muscle cells in abdominal aortic aneurysms associated with intraluminal thrombus. Sci Rep 16, 13654 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43807-y

关键词: 腹主动脉瘤, 腔内血栓, 血管平滑肌细胞, 中性粒细胞胞外网, 血管炎症