Upptäcka tidiga biomarkörer i cirkulerande endotelceller för diabeteskomplikationer genom encellig RNA-sekvensering (CEC4DC)

Det finns en speciell typ av EC som cirkulerar i blodsystemet som kallas cirkulerande endotelceller (CEC). Det vanliga begreppet CECs avser endast mogna ECs som har tappats från kärlväggen på grund av försämrade kärlfunktioner orsakade av t.ex. diabetes och högt blodtryck. Mogna CECs har därför föreslagits som mycket värdefulla mål för diagnos, behandling och prognos av hjärt-kärlsjukdomar. Hos friska individer varierar antalet CEC från 0 till 7000 per ml blod och ökar markant hos patienter med högt blodtryck, diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. Förutom mogen EC, som cirkulerar som CEC. Omogen EC, som kallas "cirkulerande endotelial progenitorceller" (cEPC), reduceras hos patienter med kardiovaskulära störningar. Baserat på den mycket heterogena fenotypen av vaskulära ECs som finns inom och mellan vävnader, är det inte förvånande att alla för närvarande kända ytmarkörer för både mogna CEC och cEPC är diskutabel eftersom dessa studier inte beaktade ECs heterogenitet. Proliferativ diabetisk retinopati (PDR) är en väldefinierad diabeteskomplikation som orsakas av ECs dysfunktion. Denna studie kommer att undersöka humant blod (från friska individer, patienter med diabetes och PDR eller diabetisk makulopati, eller utan ögonsjukdom) och därigenom karakterisera både CEC och cEPC genom encellig RNA-sekvensering.

Denna studie syftar till att upptäcka tidiga CEC-biomarkörer för diabeteskomplikationer exemplifierade med diabetiska ögonsjukdomar.

Rekrytering och scRNA-seq: Blodprover från friska individer och patienter med diabetes och PDR, diabetisk makulopati eller utan ögonsjukdom kommer att rekryteras från Steno Diabetes Center Aarhus och Oftalmologiska avdelningen vid Aarhus Universitetssjukhus. PBMCs kommer att isoleras nyligen från blodproverna följt av CEC-berikning genom fluorescensaktiverad cellsortering av CD45-CD31+ levande celler. Etiskt och GDPR-godkännande har erhållits.

ScRNA-seq av CEC: CD45-CD31+-cellerna kommer att bearbetas omedelbart till encellsinfångning och streckkodad cDNA-syntes med hjälp av Next GEM Single Cell 3' GEM-kit (10x genomik). NGS-bibliotek kommer att förberedas och sekvenseras med MGI2000-sekvenserare från BGI. GenomeDK kommer att användas för att superdatorkluster följt av scRNA-seq-analys och visualisering. Integrativa multi-modell scRNA-seq analyser: Standard scRNA-seq analyser kommer att utföras för att stratifiera de differentiella subtyperna av CECs och cEPCs och identifiera ECs subtyper associerade med utvecklingen av proliferativ diabetisk retinopati och diabetisk makulopati. Integrativ analys av scRNA-seq resultat syftar till att upptäcka CECs biomarkörer som kan användas för tidig diagnos, förebyggande och behandling av diabeteskomplikationer.