Commun Biol：人肝脏单核 RNA 测序表明 BMPR2、GDF15、精氨酸和雌激素与门脉性肺动脉高压有关

研究背景及目的：

门脉性肺动脉高压（PoPH）是一种由门脉高压引起的肺血管疾病，表现出较高的发病率和死亡率。驱动该疾病的机制尚不清楚，PoPH肝脏的转录特征尚未被探索。在这里，我们应用单细胞核糖核酸测序技术，比较了患有和未患有PoPH的患者的肝硬化肝脏。我们发现PoPH中肝脏的细胞，特别是环绕中央肝静脉的细胞，具有独特的特征，包括增加的生长分化因子信号传导、精氨酸生物合成途径富集，以及骨形态发生蛋白II型受体和雌激素受体I基因的差异表达。这些结果揭示了PoPH肝脏的转录特征，以及PoPH细胞功能异常如何可能导致肺血管重塑的机制。

研究方法及结果：

在这里，我们报告了使用snRNAseq测序来表征患有PoPH的人类肝脏组织中的差异基因表达。在本研究中，我们观察到相对于非PoPH肝硬化患者，患有PoPH的患者肝脏中BMPR2、ESR1和FLT1基因的差异基因表达，这些模式得到了人类肝脏组织免疫组织化学染色的支持。PoPH细胞核特有的差异基因表达模式主要观察到在环绕中央肝静脉区域，还预测了参与GDF15信号传导和精氨酸代谢的信号通路的富集。在比较PoPH和非PoPH肝硬化肝脏组织的差异基因表达时，出现了独特的炎症信号模式，而PoPH巨噬细胞群集表现出促炎性的转录组特征。我们确认循环中BMP9水平可以区分PoPH和非PoPH肝硬化以及特发性肺动脉高压（IPAH）。综合起来，这项研究为我们揭示了关于如何PoPH的肝脏中心区域细胞功能异常、循环中BMP9减少、雌激素水平过高、精氨酸代谢异常、炎症以及GDF15信号紊乱等，如何可能共同导致PoPH中肺血管重塑的重要新见解。

研究结论：

我们预期门脉性肺动脉高压（PoPH）人类肝脏组织细胞的转录组特征将与来自肝硬化患者的非PoPH人类肝脏组织细胞不同，并将为理解PoPH的机制提供见解。我们对人类PoPH和非PoPH肝硬化肝脏组织进行了单细胞核糖核酸测序（snRNAseq），使用差异基因表达、通路分析、免疫组织化学和循环生物标志物评估相结合的方法，来识别和验证PoPH特有的生物学特征。

原始出处：

Jose A, Elwing JM, Kawut SM, Pauciulo MW, Sherman KE, Nichols WC, Fallon MB, McCormack FX. Human liver single nuclear RNA sequencing implicates BMPR2, GDF15, arginine, and estrogen in portopulmonary hypertension. Commun Biol. 2023 Aug 9;6(1):826. doi: 10.1038/s42003-023-05193-3. PMID: 37558836.