利用单细胞测序技术绘制围手术期外周血单个核细胞动态图谱

根据《中国卫生健康统计年鉴》，2019年中国医疗机构住院病人手术人次达到6930万。伴随手术应激的麻醉可能通过直接作用于免疫系统或通过激活下丘脑-垂体-肾上腺轴和交感神经系统来抑制免疫反应并影响患者康复和预后。患者术后的免疫状态与预后密切相关，围手术期麻醉对免疫细胞的具体影响尚不清楚。深入研究围术期外周血单个核细胞的变化规律具有重要的临床意义。 单细胞测序技术是指在单细胞水平上进行转录组测序，而后利用生物信息学对测序结果进行分析，从而在单细胞水平观察生物学变化。 为了探索手术麻醉对人外周血单个核细胞（PBMC）的影响，河南省人民医院（郑州大学人民医院）麻醉与围术期医学科张加强教授团队使用单细胞测序的方法，首次绘制了人类围手术期外周血单个核细胞动态变化图谱，并在国际知名期刊Clinicaland Translational Medicine（CTM）在线发表了题为“Anatlas of dynamic peripheral blood mononuclear cell landscapes inhuman perioperativeanaesthesia/surgery”的研究成果，CTM期刊2021年影响因子11.493，中科院医学1区。本篇文章第一作者为河南省人民医院麻醉与围术期医学科王洋洋博士，通讯作者为张加强教授。研究工作在河南省人民医院单细胞中心完成。   该研究收集了手术前，手术后0小时、24小时、48小时全麻患者的PBMC，一共获得107870个细胞的转录谱，并鉴定出29个免疫细胞亚群。     该研究发现CD56+NK 细胞亚群在麻醉后0小时表现出升高，单核细胞在麻醉后24小时和48小时增加。CD56+NK细胞的特征基因主要富集在Jak-STAT信号通路和细胞粘附分子（24小时）和碳代谢（48小时）等生物学过程中。CD14+单核细胞与其他细胞之间的通讯在术后0小时和48小时明显下降。  

全麻术后男性患者的浆细胞比例明显高于女性，尽管浆细胞的总数在术后24小时有所减少。女性患者的细胞通讯以CD14+单核细胞为中心，而男性患者则为CD8+NKT细胞。大手术创伤患者的浆细胞数量显着增加，特征基因富集于磷酸戊糖通路。浆细胞与其他细胞之间的通讯因手术严重程度和麻醉方法而异。与吸入麻醉相比，静脉麻醉引起部分细胞亚群的重大变化，包括CD14+单核细胞、浆细胞和MAIT细胞。 该研究首次报道了围手术期麻醉/手术对PBMC时序特征的影响。针对免疫细胞变化的保护行为将有利于患者从麻醉/手术中恢复。

参考资资料：

1.Zheng C, Zheng L, Yoo JK, et al. Landscape of Infiltrating T Cells inLiver Cancer Revealed by Single-Cell Sequencing. Cell. Jun 152017;169(7): 1342-1356.e16. doi:10.1016/j.cell.2017.05.035

2.Kurosawa S, Kato M. Anesthetics, immune cells, and immune responses.Journal of anesthesia. 2008;22(3):263-77.doi:10.1007/s00540-008-0626-2

3.Wang Y-Y, Chang En-Q, Zhu R-L, et al. An atlas of dynamic peripheralblood mononuclear cell landscapes in human perioperativeanaesthesia/surgery. Clin Transl Med. 2022;12:e663.https://doi.org/10.1002/ctm2.663

作者简介  

第一作者:王洋洋博士，河南省人民医院（郑州大学人民医院）麻醉与围术期医学科主治医师。发表SCI论文3篇，主持国家自然科学基金1项。

通讯作者：张加强教授，博士生导师，河南省人民医院（郑州大学人民医院）麻醉与围术期医学科主任。中原名医，河南省杰青。先后在德国、美国做访问学者、研究学者两年。发表学术论文100余篇，其中SCI论文72篇，IF>10分3篇，IF>5分35余篇。先后承担国家自然科学基金项目4项，获得河南省杰青、河南省中青年学科带头人等项目，2021年入选中原名医。以第一完成人获得河南省自然科学二等奖1项，河南省科技进步奖二等奖2项。主要研究方向：麻醉与神经发育，术后认知功能障碍。临床擅长危重患者麻醉及术后AICU管理。

文字：王洋洋

审阅：张加强

美辑：赵   涵

来源：醉美省医

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