Аберрантные клеточные сообщества, лежащие в основе гетерогенности хронической обструктивной болезни лёгких

Введение: Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) клинически и молекулярно гетерогенна. Чтобы изучить гетерогенность ХОБЛ, мы проанализировали ткань лёгких методом секвенирования РНК отдельных ядер у 141 участника исследования (1 516 727 ядер) и выявили изменения клеточного состава и появление новых клеточных состояний, коррелировавших с функцией лёгких, эмфиземой и суммарными баллами симптомов. Регенераторные эпителиальные состояния были наиболее выражены на ранних стадиях ХОБЛ и затем снижались, тогда как количество воспалённых неиммунных клеток и профибротических/ремоделирующих состояний, наряду с отдельными популяциями иммунных клеток, увеличивалось по мере прогрессирования заболевания. Кластеризация участников исследования по доле патологических клеток в сочетании со спатиальной транскриптомикой выявила различные паттерны сосуществования клеток в пространственно локализованных нишах. Протеомный анализ выявил плазменные биомаркеры клеточных состояний и их влияние на внеклеточный матрикс. Анализ медиации и межклеточных взаимодействий выявил клеточно-автономные и межклеточные сети коммуникации, связанные с заболеванием. Эти данные определяют клеточный ландшафт гетерогенности ХОБЛ, раскрывая молекулярные драйверы и биомаркеры, которые могут помочь в выборе терапевтических стратегий.