تكشف النسخ المنفردة للخلية الواحدة عن تفاعلات الخلايا الخلوية المُرشحة للكلية المعطلة بعد إصابة الخلايا بودوسيت المبكرة والانتقائية Ⅱ

نتائج

Single-Cell Profiling of >29,000 خلايا الكلى المخصبة بالكبيبات

بروتوكولات الخلية الواحدة الحالية لـتحديد الكلى بأكملها<2.5% glomerular cells,9 and although a purifiedالتحضير الكبيبيباستخدام الخرز المغناطيسي يثري هذه الفئة من السكان، 22 فشل في التقاط أنواع الخلايا الأخرى في الكلى التي قد تكون ذات أهمية. تم استخدام طريقة النخل لإثراء الكبيبات والتقاطها في نفس الوقتأنواع إضافية من خلايا الكلىلتوسيع هذه النتائج وتطوير فهم تفصيلي لتفاعلات الخلايا الخلوية داخل الكبيبة في سياق المشهد الخلوي الكامل للكلية، قبل وبعدإصابة بودوسيت.

لتحديد التأثيرات النسخية المبكرة لاستئصال الخلايا البودوسيتية في الخليةبطريقة محددة، تم إجراء scRNAseq مع أنسجة الكلى من WT وiCTCFpod / الفئران التي تم جمعها عن طريق النخل التسلسلي بعد أسبوع واحد من العلاج الدوكسيسيكلين (الشكل 1A). أنتجت أنسجة الكلى من أربعة حيوانات WT (أربع مكررات بيولوجية) وأربعة iCTCFpod / حيوانات ما مجموعه 14,783 WT و14,727 iCTCFpod / خلية تم تحديدها بعد التصفية (الشكل التكميلي S1 وA وB؛ الجداول التكميلية S1 وS2). تم تطبيع البيانات لإزالة التأثيرات بسبب عدد UMIs والنسبة المئوية لقراءات الميتوكوندريا. بعد تكامل WT وiCTCFpod / العينات، تم استخدام دقة منخفضة للتجميع للكشف عن تسع مجموعات (الشكل 1B). تم توزيع النسخ المتماثلة البيولوجية لـ WT وiCTCFpod / العينات على جميع المجموعات (الشكل التكميلي S2، AC). تم تحديد جميع أنواع خلايا الكبيبة، بالإضافة إلى أنواع خلايا الكلى الإضافية، باستخدام علامات ثابتة ومشتقة من البيانات (الشكل 1C؛ الجدول التكميلي S3؛ الشكل التكميلي S3A). الخلايا الكبيبية، التي تمثل إجمالي 82.1% من جميع الخلايا المستردة [36.9% الخلايا الرجلية، 42.1% الخلايا البطانية الكبيبية (GECs)، 2.7% خلايا مسراق الكبيبة، و0.36% PECs] تم عزلها وإعادة تجميعها (الشكل 1D) . أربع مجموعات من الخلايا الرجلية، وخمس مجموعات من خلايا GEC، ومجموعة واحدة من كل من خلايا مسراق الكبيبة وخلايا PECs، معبرة عن الكنسيعلامات نوع الخلية، تم تحديدها (الشكل 1E؛ الشكل التكميلي S3B). تم توزيع التكرارات البيولوجية لـ WT وiCTCFpod / العينات في جميع المجموعات (الشكل التكميلي S2، DF؛ الجدول الإضافي S4). كما هو متوقع، بالنظر إلى أن حذف CTCF الخاص بالبودوسيت يؤدي إلى فقدان البودوسيت القابل للاكتشاف تشريحيًا خلال أسبوعين، تحتوي 13 عينة من iCTCFpod / على نسبة مئوية أقل من الخلايا البودوسيت مقارنة بعينات WT (الشكل 1F؛ الجدول التكميلي S5). تحتوي عينات iCTCFpod / على عدد أقل من خلايا البودو بنسبة 13.1%، وخلايا GEC أكثر بنسبة 11.9%، وخلايا مسراق الكبيبة بنسبة 1.5% أكثر من عينات WT (الجدول الإضافي S5). ساهمت PECs<1% to either of the iCTCFpod / or WT samples. This finding suggests that disruption of transcriptional programs critical for podocyte survival precedes histologically detectable podocyte injury and loss and highlights the power of scRNAseq in discerning subtle changes that can be missed by histologic analysis.

لم يتم التعبير عنها بشكل تفاضلي. تم تحديد المحور بـ 100. يشير الخط المتقطع إلى المعلمات الافتراضية: قطعP Z 0.25. ج: تصور تحليل التمثيل الزائد للجينات المعبر عنها بشكل تفاضلي فريد في خلية بودوسيت 1 المقدمة كشبكة أو خريطة تخصيب. الجينات المتداخلة تضع المجموعات معًا.

أعشاب جديدة لصحة الكلى

يؤدي حذف CTCF المحفز الخاص ببودوسيت إلى تغييرات في التعبير الجيني في جميع أنواع الخلايا الكبيبية

تم إجراء تحليل التعبير التفاضلي في كل مجموعة من 11 مجموعة تقارن خلايا iCTCFpod / وWT (الجدول الإضافي S6). تم اعتبار الجينات معبرًا عنها تفاضليًا إذا وجدت في ما لا يقل عن 10% من الخلايا في مجموعة معينة، مع الحد الأدنى المطلق لتغير أضعاف السجل 0.1 وP < 0 المعدل .05. تم التعبير عن Ctcf بشكل تفاضلي في كل مجموعة من مجموعات الخلايا البودوسيت الأربع، مع متوسط ​​تغيرات أضعاف السجل بمقدار 0.390 و0.189 و0.331 و0.303 على التوالي. تم أخذ عينات من أعداد الخلايا في كل مجموعة وتكرر تحليل التعبير التفاضلي لمقارنة عدد الجينات المعبر عنها تفاضليًا بين المجموعات الـ 11. كان لدى مجموعات البودوسيت الجينات الأكثر تعبيرًا تفاضليًا، تليها GEC -1 وGEC -2 (الشكل 1G). كانت المجموعات الثلاث المتبقية من GECs، جنبًا إلى جنب مع خلايا مسراق الكبيبات وPECs، تحتوي على عدد أقل بكثير من الجينات المعبر عنها تفاضليًا (الشكل 1G)، مما يشير إلى أن GEC-1 وGEC-2، من بين جميع المجموعات الكبيبية، كانت الأكثر تأثراً من خلال عواقب حذف CTCF وإصابة الخلايا البويضية.

برامج الجينات المرتبطة بالأمراض التي تم تحديدها في مجموعات معينة من الخلايا بودوسيت والخلايا البطانية

سعت هذه الدراسة أولاً إلى فحص كيفية استجابة مجموعات الخلايا الرجلية الفردية للإصابة. كشف مخطط فين للجينات المعبر عنها تفاضليًا في كل مجموعة من مجموعات الخلايا بودوسيت الأربع أن الخلية بودوسيت 1 لديها الجينات الأكثر تعبيرًا تفاضليًا بشكل فريد في مجموعات بودوسيت الأربع (الشكل 2 أ؛ الجدول التكميلي S7). إن ملاحظة أن إحدى مجموعات الخلايا الرجلية الأربع تأثرت بشكل أكثر وضوحًا تتفق مع البيانات النسيجية السابقة التي تشير إلى أنه لا تتأثر جميع الخلايا الرجلية بنفس الشدة في مواجهة الإصابة وتسلط الضوء على قوة scRNAseq في التوصيف الجزيئي لعدم تجانس حالات الخلية داخل نفس نوع الخلية.23 تم إجراء تحليل التمثيل الزائد لتحديد برامج الجينات المخصبة نتيجة لفقد CTCF في مجموعة podcyt 1 (الجدول الإضافي S8). تم تصور المصطلحات الأعلى المخصب مع خريطة التخصيب لتجميع مجموعات الجينات المتداخلة (الشكل 2B). وكانت مجموعة بارزة من المصطلحات المخصب وظائف الميتوكوندريا، بما في ذلك تخليق ATP، وتنظيم الميتوكوندريا، وسلسلة نقل الإلكترون، ونشوء الفوسفور التأكسدي (الشكل 2B). تمتد هذه البيانات إلى العمل الأخير الذي يشير إلى خلل الميتوكوندريا كعلامة على إصابة الخلايا الرجلية. بالإضافة إلى ذلك، أشار علم الوراثة البشرية إلى أهمية وظائف الميتوكوندريا في الخلايا الرجلية، بما في ذلك العديد من الطفرات في مسار التخليق الحيوي CoQ (PDSS1، PDSS2، COQ2، COQ6، و ADCK4) التي تسبب المتلازمة الكلوية، خاصة عند الأطفال. 25،26 لذلك تم افتراض أن خلل الميتوكوندريا في خلية بودوسيت قد يمثل حالة خلية بارزة مرتبطة بجميع الأمراض التي تنبع من فقدان بودوسيت.24 توفر البيانات الدعم لهذه الفكرة في مرحلة واحدة تحليل الخلايا، مما يشير إلى أن خلل ميتو الغضروفي قد يمثل حالة الإصابة المبكرة في مجموعة معينة من الخلايا الرجلية، مما يؤدي إلى فقدان الخلية الرجلية. كانت إحدى المجموعات الرئيسية للمصطلحات المخصبة من تحليل التمثيل الزائد (الشكل 2B) هي تنظيم الهيكل الخلوي بالإضافة إلى مصطلح مخصب واحد ذي صلة لالتصاق مصفوفة الخلية. يلعب الهيكل الخلوي للأكتين دورًا أساسيًا في الحفاظ على البنية الفريدة والمعقدة للخلايا الرجلية، ويعتبر الالتصاق بـ GBM ضروريًا لوظيفة الخلية الرجلية.27 تحتوي الالتصاقات البؤرية الناضجة على مئات البروتينات التي تربط الهيكل الخلوي للأكتين، وربط مصفوفة المستقبل، ونقل الإشارة داخل الخلايا. ، وبلمرة الأكتين. كان Rhpn1 (الشكل التكميلي S4A) واحدًا من أكثر الجينات الخاضعة للتنظيم في بودوسيت 1، وهو عنصر أساسي لتأسيس ديناميكيات الهيكل الخلوي بودوسيت والحفاظ على بنية عملية قدم بودوسيت.28 مركب Arp2/3 المركب Arpc3، محرك بلمرة الأكتين، تم تنظيمه في مجموعة بودوسيت 1 (الشكل 2C؛ الشكل التكميلي S4B). تم أيضًا تنظيم الجين الخاص بمكون إضافي من المركب، Actr2، في كل من الخلية الأرجل 1 والبودوسيت 4. بالإضافة إلى ذلك، يقوم وصل، الذي ينتج منتجه البروتيني N-WASP، بتنشيط مجمع Arp2/3 وهو ضروري للصيانة. تم أيضًا تنظيم عمليات تكسير القدم في الجسم الحي 29 في الخلية بودوسيت 1، وبودوسيت 3، وبودوسيت 4. وكان منظم الهيكل الخلوي Arhgdia، الذي يرتبط حذفه بالتزامن الكلوي في الفئران، 30 خاضعًا للتنظيم في بودوسيت 1 (الشكل 2ج). تم أيضًا تغيير مستويات التعبير عن اثنين من Rho GTPases اللتين تعتبران منظمين راسخين لديناميكيات الأكتين سيتوسكل إيتون وديناميكيات التصاق الخلايا: تم تنظيم RhoA وتم تنظيم RhoC بشكل سفلي، كما كان المستجيب المركزي النهائي لـ Rac1، Pak1، بما يتوافق مع دراسة سابقة.23 علاوة على ذلك، تم تنظيم Cd2ap، وهو أحد مكونات الهيكل الخلوي للأكتين بودوسيت، 27،32 في خلية بودوسيت 1. معًا، تشير هذه التغييرات إلى أن واحدة من أولى استجابات خلية بودوسيت للإصابة الناجمة عن حذف CTCF هي تغيير المكونات المهمة للخلايا البودوسيتية. الهيكل العظمي للأكتين الخلوي في صراع للحفاظ على الارتباط بـ GBM وبالتالي النجاة من الإصابة. بالإضافة إلى ذلك، حدد scRNAseq وسطاء محددين لهذه الاستجابة المتطابقة مع مجموعة محددة من الخلايا الرجلية، مما يشير إلى الحصول على القطران المفترض للتدخل العلاجي المبكر.

GBM عبارة عن شبكة من بروتينات المصفوفة خارج الخلية الموجودة بين الخلايا الرجلية وخلايا GEC التي توفر الدعم الهيكلي للشعيرات الدموية الكبيبية، وتأوي روابط للمستقبلات على سطح خلايا GEC المجاورة، والخلايا الرجلية، وخلايا مسراق الكبيبة، وتساهم في انتقائية المرشح الكبيبي.33 واحد من المكونات الهامة لـ GBM هو نوع الكولاجين IV ɑ5 (Col4a5)؛ الطفرات في هذا الجين تسبب متلازمة ألبورت وFSGS في البشر.33،34 تم التعرف مؤخرًا على المتغيرات في Col4a3، وهو مكون هيكلي آخر لـ GBM، من خلال دراسة شاملة على مستوى الجينوم في DKD.35 لذلك، التغييرات في مكونات GBM باعتبارها إن آثار إصابة الخلايا الرجلية ذات صلة على نطاق واسع بالعديد من أمراض الكلى. تم الاستعلام عما إذا كان التعبير عن الجينات التي تشفر المكونات الهيكلية لـ GBM قد تعطل في النموذج. تمت إعادة تنظيم Col4a5 في iCTCFpod / podosis (مع تغيير أضعاف السجل بمقدار 0.13 0) (الشكل التكميلي S4C؛ الجدول التكميلي S6). اقترح تحليل مستقبلات Ligand أن تنظيم Col4a5 في خلية بودوسيت 1 يؤدي إلى زيادة التفاعلات مع خلايا جميع مجموعات GEC الخمس وخلايا مسراق الكبيبة من خلال العديد من الإنتغرينات (الشكل 3A). تمت زيادة التعبير عن Col4a5 في Nphs 2- الذي يعبر عن الخلايا الرجلية بشكل ملحوظ (P <0.0001؛ اختبار t ثنائي الذيل المصحح بواسطة Welch) (الشكل 3B). تم التحقق من صحة التنظيم الأعلى Col4a5 المرصود، مع الاستبانة المكانية، بواسطة HCR، وهي طريقة تولد مضان جزيء واحد عبر التهيئة الهجينة في الموقع (الشكل 3C؛ الشكل التكميلي S5). أكدت هذه النتيجة أن البيانات الجينية الفردية المستمدة من تجربة النسخ المفردة للخلية الواحدة يمكن التحقق من صحتها بشكل مستقل، مع دقة مكانية، مما يعزز صحة الاستنتاجات التي تم استخلاصها من خلال التحليلات الحسابية. علاوة على ذلك، تسلط هذه البيانات الضوء على أن الاستجابة الرئيسية للإصابة من قبل مجموعة معينة من الخلايا الرجلية هي زيادة تنظيم إنتاج الكولاجين، وهو ما قد يفسر GBM البارز أو السميك الذي لوحظ في الأمراض التقدمية، مثل DKD.35

GEC-1 and GEC-2 had nearly as many differentially expressed genes as podocyte clusters 2 to 4, whereas the remaining GEC clusters, mesangial cells, and PECs had fewer differentially expressed genes. Therefore, these two endothelial clusters were most affected by podocyte injury. GEC-1 expressed >600 جينة معبر عنها تفاضليًا بشكل فريد (الشكل التكميلي S6A؛ الجدول التكميلي S9). أشار تحليل التمثيل إلى أن الجينات المعبر عنها تفاضليًا فريدًا في GEC -1 تم إثراؤها في برامج الجينات لهجرة الخلايا والتصاقها (الشكل التكميلي S6 وB وC؛ الجدول التكميلي S10). كشفت هذه التحليلات عن التغييرات النسخية المبكرة التي تحدث في GECs كرد فعل لإصابة الخلايا البودوسيتية.

نمذجة الاتصالات بين الخلايا تكشف

التفاعلات الرئيسية بين أنواع الخلايا استجابة لإصابة الخلايا بودوسيت المبكرة

بعد تحديد برامج الجينات المعطلة في العديد من مجموعات الخلايا المتميزة، سعت الدراسة بعد ذلك إلى فهم كيفية تأثر الحديث المتبادل بين الخلايا الكبيبية بإصابة الخلايا الرجلية. بحثت الدراسة أولاً في قائمة الجينات المعبر عنها تفاضليًا في مجموعات خلايا الرجل، وGEC، وخلايا مسراق الكبيبة. تم تعطيل التعبير عن اثنين من الروابط الرئيسية المؤيدة للاستبداد الاستبدادي، Vegfa وPdgfb، بالإضافة إلى التعبير عن مستقبل PDGFB، Pdgfrb، (الجدول الإضافي S6). انخفض تعبير Vegfa في جميع مجموعات الخلايا البودوسيتية (يعني تغير أضعاف السجل بين 0.034 و 0.149). في المقابل، تمت زيادة تعبير Pdgfb في جميع مجموعات GEC (متوسط ​​تغير طية السجل بين 0.031 و0.140)، وتم تنظيم المستقبل Pdgfrb في خلايا مسراق الكبيبة (متوسط ​​تغير طية السجل لـ 0.155). يشير هذا التحليل إلى أن إصابة الخلايا البودوسيتية تؤدي إلى انخفاض التعبير عن يجند Vegfa prosurvival، مما يؤثر سلبًا على GECs. للتعويض، قد تقوم GECs بتنظيم ligand Pdgfb، مما يؤدي إلى تحفيز خلايا مسراق الكبيبة لتنظيم المستقبل Pdgfrb.

تم استخدام NicheNet، وهي خوارزمية جديدة تستنتج كيف يمكن أن تؤثر تفاعلات مستقبلات الليجند المستمدة من بيانات التعبير على أهداف محددة من خلال دمج المعرفة الموجودة مسبقًا بشبكات الإشارة والشبكات التنظيمية، للتحقيق بشكل أعمق في تفاعلات مستقبلات الليجند وجيناتها المستهدفة المفترضة.20 تم تطبيق NicheNet على نموذج في التفاعلات بين الخلايا البودوسيتية وGECs وكذلك الخلايا الجيالية المتوسطة وGECs التي يمكن أن تحفز الجينات المعبر عنها تفاضليًا (الجينات المستهدفة) في GECs في تحديد إصابة البودوسيت (الشكل 4A). لهذا التحليل، تم دمج كافة المجموعات من كل نوع من الخلايا في مجموعة واحدة. كانت أهم الروابط المتوقعة التي تم التعبير عنها بواسطة خلايا مسراق الكبيبة و/أو الخلايا الرجلية هي البليوتروفين (Ptn)، والأنجيوبويتين 2 (Angpt2)، وCol4a1، وجزيء التصاق الخلايا الوعائية 1، والبروتين التشكلي العظمي 4 (Bmp4)، وإفرين B1، وعامل نمو النسيج الضام، والإشارات. 3E (Sema3e) (الشكل 4B). تم تعيين نمط التعبير لمستقبلات GEC التي من المعروف أن هذه الروابط تعمل من خلالها بجوار تحليل نشاط الروابط. بالإضافة إلى ذلك، تم أيضًا تعيين الجينات المستهدفة المتوقعة والتي تم التعبير عنها بشكل تفاضلي في iCTCFpod / GECs مقارنة بعناصر تحكم WT. يتم تلخيص النتائج في الشكل 4B كمؤامرات دائرية في الشكل 4 وC وD.

كانت العديد من الروابط والمستقبلات والجينات المستهدفة ملحوظة من هذا التحليل. البليوتروفين، وهو يجند يتم التعبير عنه بشكل كبير في خلايا مسراق الكبيبة (الشكل 4ب)، هو عامل نمو مُفرز يمكنه ربط وتثبيط مستقبل بروتين التيروزين الفوسفاتيز من النوع B، مما يحفز هجرة الخلايا البطانية عبر زيادة Tek (Tie2)/Angpt137 وKdr (Vegfr2)/Vegfa38. الإشارات. وفقا لذلك، تم تنظيم Tek بشكل كبير في GECs (الشكل 4B). Angpt2، الذي يتم التعبير عنه بشكل كبير في خلايا مسراق الكبيبة، هو رابطة معادية لـ Tek، تمنع ارتباط Angpt1.39 نظرًا لأن إشارات Angpt1 معروفة بتعزيز بقاء الخلايا البودوسيتية ويساهم تعطيل نسبة Angpt1/Angpt2 في تطوير DKD،40 هذه الرابطة يبدو أن تحليل المستقبلات يشير إلى إشارات Tek غير القادرة على التكيف في GECs باعتبارها واحدة من أولى العواقب المترتبة على إصابة الخلايا البودوسيتية.

وجدت هذه الدراسة أيضًا تغييرات بارزة في تعبير الكولاجين من النوع الرابع في العديد من الخلايا الكبيبية (الشكل 4 ب). يتم إنتاج الكولاجين IV het erotrimers بشكل طبيعي بواسطة الخلايا السليمة، وينتقل من ɑ1ɑ1ɑ2 إلى ɑ3ɑ4ɑ5 أثناء التطور الكبيبي، وهو أمر ضروري لتكوين GBM ووظيفته بشكل سليم. ،34 يتم ملاحظة التنظيم الأعلى لـ Col4a1، إلى جانب توسيع مصفوفة مسراق الكبيبة، بشكل متكرر في DKD.41،42 في التحليل الحالي، تم التعبير عن Col4a1 بواسطة كل من خلايا مسراق الكبيبة وGECs (يعني التعبير عن خريطة حرارة يجند) (الشكل 4B) وتم تنظيمه بشكل محدد في iCTCFpod / GECs مقارنةً بعناصر تحكم WT. تشير هذه البيانات إلى أن GECs تعمل على تنظيم Col4a1 في حالة إصابة الخلايا الرجلية، مما قد يؤدي إلى GBM أكثر صلابة وتليفًا يساهم في تطور التصلب القطعي.33

كان Bmp4 عبارة عن يجند مسراقي تم التعبير عنه بشكل كبير بواسطة تحليل NicheNet (الشكل 4، BD). تلعب BMPs أدوارًا رئيسية في تطور الكلى والمرض. 43 يتم تنظيم Bmp4 في تحديد اعتلال الكلية السكري في الجرذان، 42 وعلاج الفئران مع السكريمع الجسم المضاد لـ BMP4 يمنع التنظيم الأعلى لـ Col4a1 وتوسيع مصفوفة مسراق الكبيبة. 44 ومما له أهمية خاصة، تم العثور على مسراق Bmp4 لتحفيز تعبير GEC Smad6 (الشكل 4B). يتم تحفيز التعبير عن Smad6 بواسطة BMPs وفي حلقة ردود فعل سلبية، يمنع Smad6 على وجه التحديد BMPs، بما في ذلك BMP4.45 تم تنظيم Smad6 في iCTCFpod / GECs مقارنة بعناصر تحكم WT، مما يشير إلى زيادة إشارات BMP في الخلايا البطانية في تحديد إصابة الخلايا الرجلية .

واحدة من الروابط ذات الأولوية المحددة في الخلايا الرجلية كانت Sema3e (الشكل 4، BD). السيمافورينات من الفئة 3 هي بروتينات مُفرزة تعمل في مجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية، بما في ذلك تكوين الأوعية الدموية وتولد الأوعية اللمفاوية والمرض.46 يتم تنظيم Sema3a في DKD البشري،47 وتم التعرف على Sema3g مؤخرًا على أنه جين خاص بالخلايا الرجلية يحمي الخلايا الرجلية من الالتهاب في الجسم الحي. 48 لا يزال دور Sema3e في خلية الرجل غير واضح. كشف التحليل الحالي عن زوج من مستقبلات يجند لم يتم التعرف عليه سابقًا حيث تتفاعل خلية البودوسيت Sema3e مع plexinD1 على GECs لتحفيز العديد من أهداف الجينات النهائية فيتحديد إصابة بودوسيت(الشكل 4، ج و د).

من بين العديد من الجينات المستهدفة التي تم تحديدها حديثًا في GEC، تم العثور على Hes1 وCx3cl1 أيضًا في برامج جينات الالتصاق المخصبة في GEC-1 (الشكل 4، BD؛ الشكل التكميلي S6). يعد Hes1 هدفًا لإشارة Notch، التي تلعب دورًا مهمًا في تطوير الكلى، ولكن إعادة التنشيط يمكن أن تؤدي إلى التليف.49 Cx3cl1 هو كيموكين يتم إنتاجه بشكل رئيسي بواسطة البطانة الكبيبية التي تعمل كجاذب كيميائي وجزيء التصاق لمستقبله، Cx3cr1، والذي يتم التعبير عنه في كل مكان على كريات الدم البيضاء الليمفاوية وحيدة النواة والدورة الدموية. وقد تورط Cx3cl1 في مجموعة متنوعة من أمراض الكلى، بما في ذلك DKD واعتلال الكلية IgA والتهاب كبيبات الكلى.50 تم تنظيم كل من Hes1 وCx3cl1 في iCTCFpod / GECs مقارنة مع عناصر التحكم WT، مما يشير إلى أن GECs تستجيب لإصابة الخلايا البودوسيتية من خلال تنظيم البرامج المسببة للالتهابات والتليف.

أخيرًا، نظرًا لأن العديد من الروابط والأهداف المحددة في تحليل NicheNet متورطة في DKD، في كل من نماذج القوارض وكذلك البشر، تمت مقارنة مجموعة البيانات مع مجموعة بيانات نسخية واحدة من نواة DKD البشرية المبكرة. تم إجراء مقارنة بين الجينات المعبر عنها تفاضليًا بين مجموعات الخلايا البشرية والفأرية. من بين 138 جينًا معبرًا عنها تفاضليًا في DKD GECs البشرية، تم تحديد 25 جينًا أيضًا في iCTCFpod / الخلايا البطانية للماوس، بما في ذلك Col4a1 (الشكل التكميلي S7؛ الجدول التكميلي S11). تشير هذه النتائج معًا إلى أن برامج الخلايا البطانية التي تتعطل بشكل متكرر في DKD البشري يمكن تلخيصها جزئيًا في نموذج الفأر للإصابة الكبيبية المبكرة عن طريق الاستئصال الانتقائي لخلايا البودوسيت. بالإضافة إلى ذلك، تشير هذه النتائج إلى أنه، بالإضافة إلى الخلايا الرجلية، قد تكون هناك أهداف محددة واستراتيجيات علاجية بطانية محتملة لوقف أو إبطاء تطور أمراض الكلى المعقدة والمنتشرة للغاية، مثل مرض الكلى المزمن.