牦牛心脏周细胞在适应高原低氧环境中的作用研究

周细胞在重塑血管、调节血流和维持血管功能等方面有重要作用,然而其在牦牛心脏对高原低氧环境适应过程中的作用机制尚不清楚。为此,本研究对不同海拔地区(祁连,海拔4 000 m;循化,海拔2600m)牦牛心脏左心室组织的10×单细胞转录组测序结果进行了系统分析。细胞通讯关系分析发现周细胞与心肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞表达的配-受体数目较多,且周细胞与内皮细胞中显著富集的配-受体数目高于其他细胞对,可见周细胞与内皮细胞的关联作用最强。随后将高低海拔地区牦牛心脏周细胞和内皮细胞差异表达基因进行功能富集分析,结果显示高低海拔牦牛心脏周细胞差异表达基因主要富集于cGMPPKG、血管平滑肌收缩等信号通路,与血管生成和血管通透性相关的PDGFRB、GUCY1B3、MYLK、PRKG1、THBS4、FLNA等基因在周细胞中显著上调;内皮细胞中差异表达基因主要富集在Rap1、肌动蛋白细胞骨架调节等信号通路,内皮细胞中与血管的生成、发育、通透性相关的FLT1、JAM2、PECAM1、KDR、VEGFC、ID1、TEK等基因显著上调。综上可知,牦牛心脏中周细胞通过与内皮细胞相互作用,进而调节其心血管稳态以适应高原低氧环境。高海拔地区的牦牛可通过增强周细胞、内皮细胞中血管功能相关信号通路的基因表达,从而提升心脏内血管的生成和血液流动能力,以更好地适应高海拔地区低氧环境。