子痫前期(preeclampsia)是一种与免疫系统密切相关、严重影响母婴健康的妊娠高血压并发症,发生率约为2-5%,通常在孕期20周后出现。早期筛查与风险预测对该疾病的干预与母婴健康意义重大,但因其发生机制尚未完全解析,目前仍缺乏有效的早期筛查手段。

日,华大生命科学研究院与深圳市妇幼保健院合作在Nature旗下的Communications Biology(《通讯生物学》)发表最新研究成果,利用华大自主研发的单细胞解析技术DNBelab C4,构建了子痫前期患者外周免疫细胞图谱,全面对比了健康孕妇与子痫前期患者免疫细胞的差异,系统揭示了患者外周免疫细胞的异常分子特征,并据此开发了可用于疾病早期筛查的新型人工智能算法。

Communications Biology官网截图

基于本次构建的子痫前期患者外周免疫细胞图谱,研究团队全面对比了患者与健康孕妇在免疫细胞的基因表达、功能通路、细胞分化和相互作用等方面的差异。研究发现,子痫前期患者中淋巴细胞介导的免疫反应体下调,起抑制免疫反应作用的调节T细胞比例增加和自然杀伤细胞减少。

同时,研究团队发现了两个可能与子痫前期病理过程有关的单核细胞亚群,其补体通路、免疫激活、血管生成和凝结等相关通路表达水增加,促炎基因S100家族的表达也上调。这些结果表明,该细胞亚群与子痫前期全身的炎症状态密切相关。

研究整体设计

此外,联合研究团队基于相关差异特征,使用新型人工智能算法,在4个关键免疫细胞亚群中构建了细胞类型特异的预测模型。经验证,该模型可有效地将子痫前期和健康孕妇区分开,相关标志物未来有望应用于子痫的早期筛查与鉴别。

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