Opdagelse af tidlige biomarkører i cirkulerende endotelceller for diabeteskomplikationer ved enkeltcellet RNA-sekventering (CEC4DC)

Der er en bestemt type EC'er, som cirkulerer i blodsystemet kaldet cirkulerende endotelceller (CEC'er). Det almindelige begreb CEC'er refererer kun til modne EC'er, der er blevet fældet fra karvæggen på grund af nedsatte karfunktioner forårsaget af f.eks. diabetes og hypertension. Modne CEC'er er derfor blevet foreslået som meget værdifulde mål for diagnose, behandling og prognose af hjerte-kar-sygdomme. Hos raske individer varierer antallet af CEC'er fra 0 til 7000 pr. ml blod og stiger markant hos patienter med hypertension, diabetes og hjerte-kar-sygdomme. Ud over moden EC, der cirkulerer som CEC. Umoden EC, kaldet "cirkulerende endotelstamceller" (cEPC), er reduceret hos patienter med kardiovaskulære lidelser. Baseret på den meget heterogene fænotype af vaskulære EC'er fundet i og mellem væv, er det ikke overraskende, at alle i øjeblikket kendte overflademarkører for både modne CEC og cEPC er diskutable, da disse undersøgelser ikke overvejede EC's heterogenitet. Proliferativ diabetisk retinopati (PDR) er en veldefineret diabeteskomplikation forårsaget af ECs dysfunktion. Denne undersøgelse vil undersøge humant blod (fra raske individer, patienter med diabetes og PDR eller diabetisk makulopati, eller uden øjensygdom) og derved karakterisere både CEC og cEPC ved enkeltcellet RNA-sekventering.

Denne undersøgelse har til formål at opdage tidlige CEC-biomarkører for diabeteskomplikationer eksemplificeret med diabetiske øjensygdomme.

Rekruttering og scRNA-seq: Blodprøver fra raske personer og patienter med diabetes og PDR, diabetisk makulopati eller uden øjensygdom vil blive rekrutteret fra Steno Diabetes Center Aarhus og Oftalmologisk Afdeling på Aarhus Universitetshospital. PBMC'erne vil blive friskisoleret fra blodprøverne efterfulgt af CEC-berigelse ved fluorescerende-aktiveret cellesortering af CD45-CD31+ levende celler. Etisk og GDPR-godkendelse er opnået.

ScRNA-seq af CEC'er: CD45-CD31+ cellerne vil straks blive behandlet til enkeltcelleindfangning og -stregkodet cDNA syntese ved hjælp af Next GEM Single Cell 3' GEM kit (10x genomics). NGS-biblioteker vil blive forberedt og sekventeret ved hjælp af MGI2000-sekventører fra BGI. GenomeDK vil blive brugt til supercomputing af klynger efterfulgt af scRNA-seq analyse og visualisering. Integrative multi-model scRNA-seq analyser: Standard scRNA-seq analyser vil blive udført for at stratificere de differentielle undertyper af CEC'er og cEPC'er og identificere EC'er undertyper forbundet med udviklingen af ​​proliferativ diabetisk retinopati og diabetisk makulopati. Integrativ analyse af scRNA-seq resultater har til formål at opdage CECs biomarkører, som kan bruges til tidlig diagnose, forebyggelse og behandling af diabeteskomplikationer.