近日，北京华大生命科学研究院联合北京协和医院血管外科，通过华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq和单细胞RNA测序技术，首次鉴定出人类颈动脉粥样硬化斑块中三级淋巴器官（PTLOs）的存在，为深入理解动脉粥样硬化的免疫机制提供了关键资源，并为精准干预提供了新的潜在靶点。成果发表于Nature Cardiovascular Research。
晚期动脉粥样硬化斑块失稳是急性心脑血管事件发生的关键因素之一，过往研究已经证明，动脉粥样硬化斑块的形成不仅与机体脂质代谢异常有关，还与免疫系统异常活化及炎症因子与血管细胞之间的相互作用密切相关。目前，虽然固有免疫（非特异性免疫）的参与已被广泛认知，但适应性免疫系统，特别是B淋巴细胞介导的特异性免疫应答在斑块稳定性调控中的作用机制仍不清楚。
1、发现隐藏的免疫战场：首次鉴定PTLOs的存在
研究运用单细胞RNA测序与时空组学技术Stereo-seq，成功构建了人类颈动脉粥样硬化斑块的高分辨率单细胞空间图谱。通过系统分析，团队首次在人类动脉斑块中鉴定出三级淋巴器官（PTLOs）的存在，其呈现出淋巴细胞显著空间聚集、缺乏典型生发中心的结构特征、活跃的B细胞免疫应答等特征。
非生理条件下，后天产生于非淋巴组织中的有序免疫细胞聚集体，被称为三级淋巴器官（TLOs），常见于自身免疫性疾病、慢性感染、癌症所致的慢性炎症组织中。PTLOs为斑块中发现的淋巴组织增生。
这些发现为深入理解动脉粥样硬化斑块局部适应性免疫应答的调控机制提供了重要证据。
2、斑块中三级淋巴器官的形成机制
在慢性刺激下，基质细胞会向淋巴组织构建细胞转化，淋巴组织构建细胞会产生趋化因子和细胞因子，以吸引和保留免疫细胞，形成三级淋巴器官（TLOs）。此次研究发现，在人颈动脉斑块中，成纤维样的平滑肌细胞通过激活NF-κB信号通路，高表达趋化因子及黏附分子，以此通过趋化因子吸引B细胞的有序聚集，进一步形成斑块中三级淋巴器官（PTLOs）。
3、揭秘B细胞在人颈动脉斑块中的多样性
研究发现，颈动脉斑块中的效应B细胞主要通过“异位生发中心反应”形成，同时其B细胞受体出现显著扩增和多样化，表明这些B细胞在局部经历克隆选择，可能生成针对斑块抗原的特异性抗体。
周围血管脂肪组织被认为是血管的“第四层”，近年来逐渐被认识为心血管免疫调控的重要场所。研究首次发现，斑块中的B细胞与周围血管脂肪组织中的B细胞存在共同线粒体克隆亚群，表明斑块与脂肪组织的免疫细胞可能存在迁移与互动。这些发现为“周围血管脂肪组织-斑块免疫轴”的存在提供了分子证据。
Stereo-seq揭示PTLOs中的B细胞受体克隆多样性
团队基于临床分析发现，斑块中三级淋巴器官的存在与患者是否出现脑卒中等症状密切相关，是症状性颈动脉狭窄的独立风险因素。这一现象可能与斑块中三级淋巴器官中效应B细胞分泌的IgG抗体激活巨噬细胞功能相关，为未来动脉粥样硬化的临床诊断和干预提供了潜在的治疗靶点。
利用单细胞时空组学技术，研究团队全面而深入地阐明了颈动脉斑块中三级淋巴器官的特征、功能和临床意义，为今后有关动脉粥样硬化和血管斑块的研究提供了全新的研究视角。此外还为研究和治疗与血管斑块相关的临床疾病的策略提供了有价值的见解。
北京协和医院来志超副主任医师、孔德强博士研究生、李康主治医师，华大生命科学研究院王岳副研究员和李青松助理研究员为论文共同第一作者。北京协和医院血管外科刘暴主任医师、华大生命科学研究院刘心研究员和邓子卿研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金、深圳市医学科研基金等资助。本研究获得了北京协和医院伦理审查委员会和华大科技伦理委员会的批准（No. JS-2966, No. I-22PJ019, No. BGI-IRB 23193-T1）。符合条件的受试者在加入本研究前均签署了书面知情同意书。所有患者同意公布数据。所有人类遗传资源信息已向科技部事先报告并提交备份。
华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq，凭借“纳米级分辨率”和“厘米级全景视场”的优势，为深入研究肿瘤及其他复杂疾病提供了有力工具。目前，Stereo-seq已被成功应用到肝癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈鳞癌、糖尿病、暴发性心肌炎等高发疾病中，并助力研究人员取得关键进展。
此外，Stereo-seq在生命发育、衰老再生、脑科学、植物研究等领域也有广泛应用，并助力研究人员在Cell、Science、Nature、Cell Research等期刊上发表了120余篇研究文章，其中，IF大于10的文章占比达到63%。
依托Stereo-seq，华大时空组学推出了适用于新鲜冷冻样本的时空转录组FF V1.3、适用于石蜡包埋样本的时空转录组FFPE、适用于大尺寸组织的时空转录组大尺寸芯片，以及时空蛋白转录组Stereo-CITE等产品解决方案，帮助科研人员进一步提升研究的广度与深度。
未来，华大时空组学将持续围绕用户需求与科研核心痛点，致力于开发通用化、高性能的技术工具，赋能全球科研工作者开展更广、更深层次的多组学探索。目前，华大时空组学已与国内外30余家头部生物科技公司建立合作关系，形成覆盖生命发育、疾病病理机制、脑科学及植物科学等多领域的时空组学服务生态圈。无论您是聚焦基础生命过程解析，还是临床疾病研究或农业生物育种等方向，均可便捷对接国内外合作机构，高效开展时空组学相关研究。
