Sekans RNA yon sèl selil nan selil urin yo revele divèsite selilè diferan nan COVID-19–AKI Ⅱ ki asosye

Rezilta yo

Nou te fè scRNAseq sou sediman pipi nan uit pasyan entène lopital akCOVID-19, senk akAKIak twa san AKI. Kat echantiyon pipi adisyonèl soti nanpasyan entène lopital san COVID-19ak ak AKI yo te kolekte tou pou konpare diferans potansyèl nan AKI nan kontèks COVID{{0}}. SCr mwayèn nan pasyan ki gen AKI ki asosye ak COVID-19 te 2.4 mg/dl konpare ak 0.83 mg/dl nan pasyan kontwòl yo nan moman koleksyon an. Miyò, de nan pasyan yo akKOVID 19-asosyeAKIte gen anvandyagnostik CKD, ki te montre yovin pi mal rezilta nan COVID-19(39,40). Komorbidite ak lòt varyab diferan yon ti kras ant AKI a ak pa gen okenn popilasyon kontwòl AKI (Tablo 1).

Konfòm ak rapò anvan yo (29), nimewo selil yo te trè eterojèn ant pasyan yo (Figi Siplemantè 1, A ak B). An total, 65,234 selil yo te sekans, ak 30,076 selil yo te kenbe atravè kontwòl kalite. Apwoksimasyon manifoul inifòm entegre ak pwojeksyon tout 12 echantiyon pasyan yo te revele yon seri divès kalite selil ren, urothelial ak iminitè (Figi 1, A, E, ak F). Nou te kapab detekte pifò selil ren yo, ki gen ladan podosit ak selil ren VCAM11, sa ki montre kapasite pou etidye ren an pa anvayisman atravè analiz pipi. Gen eterojenite klè nan popilasyon an selil urothelial, ki tonbe andeyò sijè ki abòde lan etid sa a men jistifye plis envestigasyon. Kalite selil yo te kaptire varye antAKI ak gwoup ki pa AKI(Figi 1, B-D) osi byen ke ant chak pasyan (Figi Siplemantè 1C). Kòm espere, yo te detekte pi gwo kantite selil iminitè nan echantiyon AKI ki asosye ak COVID-19 yo.

ZÈB TRADIZYONÈL CHINON KÒM ALIMÈT REN

GSEA devwale upregulation nanjèn apoptotik, eleman repons IFN, ak divès lòt chemen siyal nan toude echantiyon kontwòl COVID-19 ki asosye ak ki pa COVID-19 ak echantiyon kontwòl ki pa AKI (Figi 2C, Figi Siplemantè 2). Akòz kondisyon enèji segondè yo ak kontni mitokondriyo, tibil proximal la se youn nan estrikti ki pi sansib a joure pandan AKI (41), epi gravite aksidan an gen rapò ak rezilta jeneral (42). Analiz chemen nan selil tubul proximal nan pasyan ki gen AKI revele anrichisman nan chemen ki gen rapò ak apoptoz, reparasyon ADN, ak repons selilè nan espès oksijèn reyaktif ak estrès kontrèman ak pasyan ki pa gen AKI (Figi 2, A, ak B). Yo te detekte regilasyon menm jan an nan lòt selil tubulaires ren yo. Chemen ki gen rapò ak domaj yo te reglemante nan anviwònman AKI, men anrichisman nan espès oksijèn reyaktif, domaj ADN, ak chemen apoptotik nan tubul proximal yo, yon bouk nan Henle, ak kanal kolekte te pi aparan nan COVID-19-asosye. AKI an konparezon ak echantiyon AKI ki pa COVID-19 yo. Nou sispèk ke gen anpil chemen sipèpoze nan AKI akòz konbinezon an nan mekanis aksidan, ki gen ladan iskemi, enflamasyon, oswa toksisite dwòg. Anrichisman adisyonèl nan chemen ki gen rapò ak domaj nan AKI ki asosye ak COVID-19 ka akòz lòt pwosesis enflamatwa ki fèt nan pwosesis maladi COVID--19. Sa ka eksplike diferans metabolik yo wè nan pipi pasyan ki gen AKI ki asosye ak COVID-19 (43)

Reseptè a antre viral, ACE2, prezan anpil nan yon varyete de tisi, ki gen ladan ren yo. Transkripsyon ACE2 ak TMPRSS2 yo te detekte sou divès selil epitelyal ki soti nan ren an epi yo te patikilyèman abondan nan selil urothelial (Figi 3A). Paske SARS-CoV-2 se yon viris RNA ki gen yon ke poly-A (44), nou te kreye yon genòm Customized pou aliyman kote yo te ajoute genòm SARS-CoV-2 kòm yon ekson nan hg38 imen an. genòm. Enteresan, byenke nou pa detekte okenn transkripsyon viral SARS-CoV-2 nan selil ren yo nan pasyan ki gen AKI, nou te detekte transkripsyon tras nan selil urothelial pasyan 7 (ki te gen COVID-19 san AKI). ), sijere enfeksyon dirèk nan selil sa yo nan blad pipi (Figi 3A). Analiz endividyèl pasyan 7 te revele kèk selil ki sòti nan ren yo. Pifò nan selil izole yo te selil iminitè ak urothelial. RNA viral yo te jwenn sèlman nan selil urothelial ak ekspresyon ACE2 segondè (Figi 3B, Figi Siplemantè 3). Analiz pipi nan pasyan sa a te montre leukocyturia san prèv nan yon enfeksyon bakteri (negatif leukocyte esterase ak nitrite) (Figi 3C). Analiz chemen selil urothelial yo revele anrichisman chemen ki enplike nan siyal IFN tip 1, yon repons enflamatwa egi, ak repons lekosit (Figi 3D, Figi Siplemantè 2B), ki konsistan avèk yon enfeksyon viral nan selil sa yo.

Figi 2.|Anrichisman chemen ki gen rapò ak domaj nan selil pasyan ki gen AKI. Analiz anrichisman seri jenetik chak gwoup selil ki soti nan UMAP entegre pou chemen yo, ki gen ladan (A) chemen espès oksijèn reyaktif, (B) chemen apoptoz, ak (C) chemen reparasyon ADN nan pasyan ki gen COVID-19 AKI (panno gòch), COVID-19 pa gen okenn kontwòl AKI (panno sant), ak pasyan ki gen AKI ki pa COVID-19 (panno adwat). Idantifikasyon gwoup yo jan sa a: 1, urothelial; 2, urothelial; 3, urothelial; 4, macrophage; 5, MHC klas 2-pozitif netwofil; 6, bouk nan Henle; 7, netrofil; 8, kolekte kanal; 9, urothelial; 10, parapli; 11, netrofil; 12, kolekte kanal; 13, ren rezidan macrophage; 14, netrofil; 15, urothelial; 16, monte bisiklèt; 17, tibil proximal; 18, tibil proximal; 19, selil nan misk lis; 20, selil entèrkalye; 21, urothelial; 22, selil T; 23, podosit; 24, globil wouj; 25, makrofaj; 26, selil B; 27, makrofaj; 28, globil wouj.prèv enfeksyon dirèk te manke. Mecha anism nan antre ta soti nan bò fondamantal nan urothelial laselil si soti nan san an oswa bò luminal la si soti nan pipi a.

Yon etid anvan te sigjere ke ACE2 eksprime sou tou de sifas fondamantal ak luminal nan blad pipi a (23). Deteksyon sistit viral lè l sèvi avèk scRNAseq konsistan avèk karakteristik klinik pasyan 7 (Figi 3C). Malgre ke viris la te sèlman detekte nan yon ti kantite selil, nou sispèk ke majorite selil ki enfekte viralman te kapab filtre pandan pwosesis pipi a ak analiz done etap kontwòl kalite kote nou retire selil ki mouri ak mouri.