单细胞RNA测序揭示了体内不同的细胞异质性

　　植入体内的生物材料和设备具有广泛的临床应用，如组织再生和细胞移植。在细胞微环境的组成部分中，结构特征（宏观，微观和纳米特征）在指导细胞行为方面起着至关重要的作用。

　　2021年5月26日，四川大学满毅团队在Science Advances 在线发表题为“Dissecting the microenvironment around biosynthetic scaffolds in murine skin wound healing”的研究论文，该研究制造了三种表面形貌（随机、对齐和格子）的电纺膜，将它们引入小鼠和大鼠的背部皮肤切除伤口，并评估它们对伤口愈合和免疫调节特性的影响。

　　借助单细胞 RNA 测序对微环境中不同免疫细胞的概述揭示了体内不同的细胞异质性。 在没有成熟 T 淋巴细胞的小鼠中，缺乏伤口诱导的毛发新生，表明 T 细胞对毛囊再生的调节作用。 支架周围的微环境涉及免疫细胞和皮肤细胞的复杂相互作用。

　　植入体内的生物材料和设备具有广泛的临床应用，如组织再生和细胞移植。在细胞微环境的组成部分中，结构特征（宏观，微观和纳米特征）在指导细胞行为方面起着至关重要的作用。静电纺丝技术由于其简单性、结构控制和成本效益在微米和纳米尺度上形成纤维的能而被广泛用于制备支架。电纺纳米纤维可以组装成具有不同形态的有序纳米纤维网，例如纳米纤维的平行排列或格子图案，并已用于各种组织的再生，例如皮肤和骨骼。植入材料后，先天性和适应性免疫系统的细胞都会在宿主反应中发挥作用。

　　以前的研究已经说明了由 T 辅助 1 细胞 (TH1)驱动的 1 型（促炎）免疫极化，以及巨噬细胞的诱导促炎 M1 激活 [由来自TH1 细胞]。相反，在 2 型免疫反应中，TH2 细胞产生细胞因子，如 IL-4 和 IL-13，它们调节巨噬细胞向抗炎 M2 激活的极化。最近，据报道 17 型免疫反应会促进植入物周围组织的慢性纤维化。总之，以前的研究通常集中在某些类型的免疫细胞上，例如巨噬细胞，并探索它们在宿主反应中的作用。然而，免疫反应是由各种免疫细胞共同调节的，其表型和功能由外部和内部信号决定。

　　对微环境中不同免疫细胞的概述将有助于全面了解支架引发的免疫反应。技术进步，例如单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) ，已经能够以高分辨率研究体内细胞群、细胞功能及其表型的细微差别。通过更换收集器，开发了聚（乳酸-乙醇酸共聚物）-鱼胶原蛋白（PLGA-FC）混合电纺支架，具有三种表面形貌，即具有随机取向的纤维组（随机组）、网状形貌微尺度中随机取向的纤维（格组）和排列的纤维（排列组）。

　　该研究探索了这些支架在大鼠/小鼠背部皮肤切除伤口中的再生结果，并评估了它们的免疫调节特性。使用 scRNA-seq 研究了支架和对照周围的微环境。在体内探索了角质形成细胞、成纤维细胞和免疫细胞群的异质性、细胞功能及其相互作用。这是第一项使用 scRNA-seq 破译皮肤支架周围整体免疫微环境的研究。