糖尿病腎病（DN）是糖尿病的嚴(yán)重并發(fā)癥，以腎臟結(jié)構(gòu)和功能改變?yōu)樘卣?。天然產(chǎn)物迷迭香酸（RA）已被證明具有治療作用，包括抗炎癥和抗氧化應(yīng)激，對腎臟損傷或功能障礙。該研究在單細(xì)胞水平上表征了腎臟對DN誘導(dǎo)的損傷和RA治療的細(xì)胞反應(yīng)的異質(zhì)性。

一：實(shí)驗(yàn)流程和DN小鼠RA治療的單細(xì)胞景觀。

(A)研究的實(shí)驗(yàn)方案和工作流程圖。

(B)H&E染色顯示正常、DKD和DKD_RA小鼠腎臟的病理變化。

(C)測序細(xì)胞UMAP可視化投影。

(D)小提琴圖顯示相應(yīng)細(xì)胞類型中經(jīng)典標(biāo)志物表達(dá)。

(E)UMAP可視化顯示細(xì)胞的組屬性。

(F)柱狀圖描繪了組中的細(xì)胞組成。

(G)統(tǒng)計分析正常、DKDDKD_RA中ALH、CD-PC、CD-IC和Podo的細(xì)胞變化。

二：分析差異基因表達(dá)和細(xì)胞異質(zhì)性對RA治療的反應(yīng)。

(A)13種細(xì)胞類型中救援基因的2熱圖。

(B)DKD組中上調(diào)基因的表達(dá)水平，顯示出在不同細(xì)胞類型中的顯著差異。

(C)救援基因的通路富集點(diǎn)圖。

(D)識別細(xì)胞類型中對氧化應(yīng)激模塊評分的分布。

(E)識別細(xì)胞類型中炎癥模塊評分的分布。

三：RA治療緩解了DN引起的PT S1細(xì)胞損傷。

(A)PT細(xì)胞中DEGs的功能富集。

(B)PT的重新聚類(分為PT S1、S2和S3)。

(C)每個亞型中特異性表達(dá)基因的平均表達(dá)熱圖。

(D)顯示經(jīng)典標(biāo)志物表達(dá)的小提琴圖。

(E)正常、DKD和DKD_RA組中三種亞型的細(xì)胞組成。

(F)每個亞型中損傷標(biāo)志基因的表達(dá)水平。

(G)每個亞型中炎癥模塊得分的分布。

(H)正常、DK和DKD_RA組中損傷得分的分布。

(I)正常、DKD和DKD_RA組中損傷基因的蛋白質(zhì)含量。

(J)上圖顯示與傷口愈合相關(guān)的基因；下圖顯示與氧化應(yīng)激相關(guān)的基因。

(K)正常DKD和DKD_RA組中PT S1的轉(zhuǎn)錄因子活性熱圖。

四：RA治療改善了DN小鼠的足細(xì)胞損傷。

(A)其他上皮段的重新聚類。

(B)小提琴圖表示經(jīng)典標(biāo)志物的表達(dá)水平。

(C)正常、DKD和DKD_RA組其他上皮的細(xì)胞組成。

(D)傷基因表達(dá)的UMAP投影。

(E)其他上皮段炎癥和損傷模塊得分的分布。

(F)氣泡圖顯示了DKD與正常和DKD_RA與DKD相比，P亞型中上調(diào)基因的富集通路。

(G)熱圖顯示了與細(xì)胞趨化、氧化應(yīng)激和損傷基因相關(guān)的基因表達(dá)水平。

(H)氣泡圖描繪了DKD組上調(diào)的蛋白質(zhì)和DKD_RA組下調(diào)的蛋白質(zhì)的富集通路。

五：RA治療緩解炎癥并減少S100a4巨噬細(xì)胞的募集。

(A)巨噬細(xì)胞的重新聚類分為四種亞型。

(B)顯示亞型特異性基因表達(dá)的點(diǎn)圖。

(C)顯示DKD與正常以及DKD_RA與DKD中每種巨噬細(xì)胞亞型的差異表達(dá)基因的途徑富集的氣泡圖。

(D)在Cd86tM4和S10a4tM4中與活性氧、缺氧和炎癥相關(guān)的基因表達(dá)水平。

(E)在正常、DKD和DKD_RA組S100a4tM4的轉(zhuǎn)錄因子活性熱圖。

(F)在正常、DKD和DKD_RA中炎癥基因的含量。

(G)炎癥因子IL-1b和NF-kB蛋白的定量統(tǒng)計。

該研究使用單細(xì)胞測序來分析DKD模型和RA治療的轉(zhuǎn)錄組變化。研究結(jié)果表明，RA可以改善腎小管上皮損傷，特別是對PT S1和腎小球上皮細(xì)胞（足細(xì)胞）的損傷，并減輕DN誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和炎癥。此外，RA減少了DN期間與促炎信號相關(guān)的S100a4巨噬細(xì)胞的募集，并重塑了免疫微環(huán)境?？偟膩碚f，該研究強(qiáng)調(diào)了RA在治療DN中的重要性，并提出了可能用于DN診斷的新型生物標(biāo)志物。