肠道巨噬细胞在溃疡性结肠炎中的功能分析

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一种慢性复发性非特异性的肠道炎症疾病

。近年来，我国的发病率呈上升趋势，可达到11.6/10万

。UC主要与遗传易感性、环境因素、肠道微生态的改变、黏膜免疫稳态的破坏等多因素有关，但具体发病机制尚不明确

。

第一、教育扶贫。“通过教育扶贫脱贫一批”。将所有建档立卡贫困户家庭中有就读高中、中专、大学的子女纳入补助范围，对在内地上学的大学生第一次的交通费进行补助，绝不让一个贫困家庭学生因贫失学。笔者所在的学校就有皮山县的大学生在享受此类补助。目前贫困户家庭的大学生每年可以得到1 500元的地方补助。

近些年单细胞转录组测序(single-cell RNA-sequencing，scRNA-seq)技术迅速发展，解决了传统转录组分析的局限。该技术通过将分离的单个细胞的微量全转录组RNA扩增后进行高通量测序，从而获得单个细胞水平的全转录组的表达谱，准确反映各细胞亚群之间的异质性

。

移动支付是个人用户或单位利用移动设备及互联网方式向银行机构发送支付指令完成资金转账或者支付的一种支付行为。移动支付将电子设备、互联网及金融服务融合为一体，为用户提供更加便捷的支付服务，目前已深入人们生活的方方面面。

巨噬细胞作为肠道内的重要免疫细胞，是机体先天性免疫系统中的一员，也可作为抗原提呈细胞，诱导T细胞活化，从而激活适应性免疫应答，是机体免疫反应中的关键参与者，共同介导着先天性及适应性免疫应答，其超活化造成的炎症反应是UC发病及不断发展的主要因素。肠道微生物通过受损的肠上皮屏障，进入固有层，激活巨噬细胞，进而引起中性粒细胞、淋巴细胞等免疫细胞炎症反应

。巨噬细胞可识别病原微生物，分泌炎症因子，加重肠道炎症反应

，但其在机体免疫启动和维持中的作用机制尚不明确。

第二，实践部分。组织开展职业规划大赛、职场模拟比赛、简历制作比赛和演讲比赛等，举办求职礼仪讲座、创业俱乐部、杰出校友报告会和企业招聘人员讲座，丰富就业指导实践课的内容。

采用clusterProfiler R语言包对差异基因集进行GO功能富集分析、KEGG通路富集分析。富集分析基于超几何分布原理，均以

<0.05作为显著性富集标准。

1 材料与方法

对UC患者肠道组织单细胞测序数据进行数据归一化、降维分析、聚类分析找到0～9共10个细胞亚群(见图1)。使用Cellmaker数据库检索到143个巨噬细胞的marker基因。与每个cluster对应的基因进行交集，其中有15个巨噬细胞的marker基因属于cluster 1，所以判断cluster 1为巨噬细胞。

对差异基因进行GO富集分析(见图2)。在细胞组成中，主要富集于核糖体(ribosome)、胞质腔(cytosolic part)、细胞质核糖体(cytosolic ribosome)等。在分子功能中，主要富集于核糖体结构成分(structural constituent of ribosome)、细胞黏附分子结合(cell adhesion molecule binding)、钙黏着蛋白结合(cadherin binding)等。在生物过程中，主要富集于翻译起始(translational initiation)、核转录的mRNA分解(nuclear-transcribed mRNA catabolic process)、病毒基因表达(viral gene expression)等。

气象科技是用现代科学技术对气象卫星反馈的数据进行分析和传播，这就需要工作人员兼有卓越的计算机能力和气象服务专业知识。然而，近十几年我国着力于培养专业性人才，这种复合型人才相对较少，所以，在气象科技服务工作方面还需要更多的专业性人才。

2 结果

挖掘数据集GSE150115，分析5例UC患者的肠道黏膜活检组织的10×Genomics单细胞转录组测序数据。进行细胞亚群分类、巨噬细胞识别、细胞间差异基因筛选，并利用基因本体论(gene ontology，GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG)数据库进行生物信息学分析。

本研究试图通过挖掘单细胞测序数据分析UC患者肠道中的巨噬细胞功能，以期为UC的发生机制和针对性治疗提供依据。

通过数据比较分析，筛选

<0.05的cluster 1巨噬细胞的标记基因，共476个差异基因。其中高表达的基因为CR1、BCL11A、FAM129C等，低表达的基因为CNOT1、EVL、PAPOLA等，表中列出高表达和低表达各10个基因(见表1)。

对测序获得的原始数据进行质控，得到高质量Reads。采用Seurat软件进行细胞过滤、标准化、亚群分类、巨噬细胞识别，并通过差异倍数log2 FC为条件作为细胞间差异基因筛选及统计。

对差异基因进行KEGG富集分析(见图3)，发现最显著富集的通路为核糖体信号通路，富集因子为0.35，

值为2.22E-44。

3 讨论

巨噬细胞作为肠道白细胞中占比最高的细胞，可作为抗原提呈细胞，调节着机体的先天性及适应性免疫应答，从而引起肠道损伤

。有研究

表明，UC患者肠黏膜中存在大量巨噬细胞，并在不同因素的刺激下，极化成两种不同的类型：经典活化巨噬细胞和替代活化巨噬细胞，产生不同的生物学效应。两者的失衡是肠道炎症发生的关键。

活化的巨噬细胞可产生补体，补体又通过巨噬细胞表面受体影响巨噬细胞功能，可能参与UC的发病机制

。在本研究中，我们发现I型补体受体(complement receptor 1,CR1)在UC患者的肠道巨噬细胞中高表达。既往研究

认为，相比克罗恩病患者及健康人，UC患者血清中有高浓度的CR1，而该指标与粪钙卫蛋白含量呈正比。此外，UC患者的肠道菌群多样性下降，该研究认为CR1主要通过补体依赖的微生物溶解作用从而引起微生态失调，导致UC的发生。也有研究

表明，CR1可以显著降低B细胞活化的阈值，从而激活B细胞介导的体液免疫。除了CR1，本研究通过单细胞转录组测序分析还发现BCL11A、FAM129C等基因在UC肠道巨噬细胞中表达有显著性差异，提示这些基因可能参与UC发病过程，今后可进一步深入研究。

通过对巨噬细胞差异基因的GO分析，我们发现这些差异基因主要集中于翻译起始、核转录mRNA的分解等生物过程，参与构成核糖体及其大小亚基。KEGG通路分析发现，最显著富集的是核糖体信号通路。核糖体由rRNA和核糖体蛋白构成，在翻译起始、共折等功能上发挥重要作用。有研究

表明，结肠黏膜的破坏可导致核糖体的减少及蛋白质合成的抑制，从而导致UC的发病。核糖体蛋白作为核糖体的重要组成部分，可能通过影响翻译功能、蛋白形成从而导致人体免疫功能紊乱

。另有研究

发现，敲低核糖体蛋白表达后，肠道黏膜损伤修复能力下降。核糖体蛋白的合成状态也与UC疾病有关。在UC患者中，核糖体蛋白的合成处于抑制状态，而治疗后核糖体蛋白的合成处于促进状态

。由此可见，核糖体蛋白可能参与了UC的发病过程。核糖体蛋白被激活后，可影响mRNA的翻译效率，调控蛋白质的合成和细胞生长，影响炎症的发生

。应用药物干预核糖体信号通路，有助于减轻肠道炎症

。

本研究通过单细胞测序分析初步探讨UC患者肠道巨噬细胞的功能，发现巨噬细胞的核糖体信号通路可能参与UC疾病过程。针对核糖体信号通路研发相关药物，可能是UC治疗的一个研究方向。

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