大家好，今天给大家分享的题为：Tracing immune cells around bioma terials with spatial anchors during large-scale wound regene ration（在大规模伤口再生过程中用空间锚追踪生物材料周围的免疫细胞）严重皮肤损伤后，产生的疤痕通常含有致密的细胞外基质(ECM)纤维，缺乏毛囊(HF)和皮脂腺(SG)，缺乏感觉和内分泌功能以及正常皮肤的灵活性。
01
研究背景
严重创伤后没有真皮附属物的皮肤瘢痕对美学和生理功能有不利影响。在这里，我们提出了一种使用可生物降解的对齐细胞外基质支架进行大面积伤口再生的方法。我们发现，这些支架的植入加速了伤口覆盖并增强了毛囊的新生。
我们结合单细胞RNA测序和空间转录组学进行多模式分析，以探索生物材料周围的免疫反应，突出调节性T细胞通过抑制过度的2型炎症来缓解组织纤维的潜在作用。
我们发现缺乏成熟T淋巴细胞的免疫缺陷小鼠表现出由2型巨噬细胞炎症驱动的组织纤维的典型特征，验证了生物材料激活的适应性免疫系统的潜在治疗效果。这些发现有助于我们理解免疫系统在伤口再生中的协调作用，并促进未来免疫调节生物材料的设计。
见图一
用ECM支架处理的伤口愈合过程的评估。
图一
a 评估大规模伤口愈合的工作流程。
b 皮肤夹板切除伤口模型的手术过程。
c 第 3、5、7、14 和 28 天的残余伤口区域，黑色虚线圆圈表示原始伤口区域。
d 残余伤口的相应分析（数据以平均值±标准差表示，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，第 3 天 **p = 0.002;第 5 天 p = 0.104;第 7 天 **p = 0.001;第 14 天 ***p = 0.000444）。
e 两组在第 7、14、21 和 28 天的代表性 H&E 图像。
f 新上皮间隙宽度的定量评估（数据以平均值±标准差表示，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，第 7 天 **p = 0.002;第 14 天 *p = 0.011）。
g ECM_LW组中新生HF的代表性IF图像，分别对KRT17（绿色）和TWIST2（红色）、Ki67（红色）和SCD1（绿色）进行染色。缩写：HF，毛囊;HG， 毛胚芽;Dc，真皮凝结物;SG，皮脂腺。
h POD28 上从头 HF 的组织学定量（数据以平均值±标准差表示，n = 5 个生物学独立样本，双尾 t 检验，***p = 0.000141）。
i POD7 上 ECM_LW 与 Ctrl_LW 小鼠的批量 RNA 测序分析（每组 n = 3）。热图（左）显示了两组之间差异表达基因的分层聚类（p 值 < 0.05 & |log2FC | > 1），以及相应的基因集富集分析（右），显示了 ECM_LW（上）与Ctrl_LW（下）组中的富集项。
j 通过流式细胞术确定的 POD7 伤口环境中 T 细胞 （CD45CD3） 和巨噬细胞 （CD45CD3F4/80CD68） 细胞群的比例（% = 靶细胞数 / 所有单个活细胞数）（数据表示为平均值± SD，n = 3 个生物学独立样本，双尾 t 检验，T 细胞 *p = 0.013;巨噬细胞 *p = 0.016）。
见图二
生物材料介导的微环境的单细胞图谱。
图二
a 从 POD 7、14 和 21 上的大面积切除伤口生成 scRNA-seq 和空间转录组学数据的示意图。
b 角质形成细胞的亚聚类，显示来自生长期毛囊的四个亚群和来自永久表皮的六个亚群。列出了每个亚群的组成和标记基因。
c 成纤维细胞的亚聚类显示两个成纤维细胞样亚群和五个成纤维细胞亚群。列出了每个亚群的标记基因和组成。
d 单核细胞/巨噬细胞的亚群显示三个亚群。列出了每个亚群的标记基因、组成和富集分析。
e 显示六个亚群的 T 细胞的亚聚类。列出了每个亚群的标记基因和组成。
见图三
追踪ECM支架周围细胞分布的空间锚点。
图三
a 无监督聚类表明了样品的解剖结构。
b ECM_LW组和Ctrl_LW组之间的基因富集分析。
c 小提琴图显示了 ST 谱的 Ctrl_LW 和 ECM_LW 样本的上调基因。
d 显示IFEB分布的空间特征图1和 IFED1组织切片中的亚簇。
e 显示PF分布的空间特征图1和射频1组织切片中的亚簇。
f 从每个亚簇的scRNA-seq数据（sc-FIB评分）得出的单个斑点的FIB评分的小提琴图。虚线框强调平均 sc-FIB 分数较高的聚类。
g 空间特征图突出了迁移新表皮中Krt28毛囊祖细胞和Twist2真皮凝聚物的表达。
h 图示显示了生物材料介导的愈合过程中的上皮化以及从头 HF 的形成。
i 显示MAC亚簇在组织切片中分布的空间特征图。
j 从每个亚簇的scRNA-seq数据（sc-MAC评分）得出的单个斑点的MAC评分的小提琴图。虚线框强调平均 sc-MAC 分数最高的集群。
k 染色AIM的代表性IF图像++1（F4/80CD206），白色箭头显示 F4/80CD206 细胞。
l 空间特征图和小提琴图显示TC++++1在组织切片中的分布和表达水平。
m 空间特征图和小提琴图，显示Treg的分布和表达水平1在组织切片中。
n 染色Treg的代表性IF图像1（FOXP3），白色箭头显示 FOXP3 细胞。
见图四
免疫细胞和皮肤细胞之间的细胞通讯景观。
图四
a 示意图时间表突出显示了Ctrl_LW（顶部）和ECM_LW（底部）组中先天性和适应性免疫系统的免疫细胞募集情况。
b 使用 CellChat 比较Ctrl_LW和ECM_LW之间免疫细胞和皮肤细胞的总体细胞间相互作用数量。
c 配体-受体对在AIM之间特异性上调Ctrl_LW组1和成纤维细胞（MF1射频1和 LF1)。
d 配体-受体对在 Treg 之间特异性上调ECM_LW组1、MAC（单声道1、PIM1目的1）和HFSC1。
e 空间特征图和相应的小提琴图显示了Notch信号通路中配体和同源受体的表达水平。
见图五
缺乏成熟T细胞的免疫缺陷小鼠伤口愈合的评估。
图五
a 评估 WT 和 Rag2 中 ECM 支架介导的大面积伤口愈合的手术过程−/−小 鼠。
b WT 和 Rag2 伤口愈合的代表性组织学图像−/−小鼠在7天和28天。
c POD 7 上的残余缺陷区域（数据表示为平均值±标准差，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，*p = 0.014）。
d 间隙宽度的半定量评估（数据以平均值±标准差表示，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，***p = 0.00046）。
e 从头 HF 的组织学定量（数据以平均值±标准差表示，n = 5 个生物学独立样本，双尾 t 检验，****p = 0.000013）。
f 成纤维细胞和成纤维细胞样细胞的亚聚类，显示两个成纤维细胞样亚群和五个成纤维细胞亚群。列出了成纤维细胞亚群的标记基因。
g 单核细胞/巨噬细胞的亚群显示三个亚群。列出了每个亚群的标记基因、组成和富集分析。
h 显示七个亚群的 T 细胞亚聚类。列出了每个亚群的标记基因和组成。
见图六
免疫缺陷小鼠生物材料周围细胞微环境的空间图谱。
图六
a 每个样本的解剖结构。
b WT组和Rag2组之间的基因富集分析。
c 空间特征图和小提琴图显示了整合PF的分布和表达水平-/-2组织切片中的亚簇。
d 空间特征图和小提琴图显示Crabp1（PF标记基因）的分布和表达水平2） 在组织切片中;染色PF的代表性IF图像2（CRABP1），显示 CRABP1 细胞的白色箭头。
e 显示集成射频分布和表达水平的空间特征图和小提琴图++2组织切片中的亚簇。
f 空间特征图和小提琴图显示了Mest（RF标记基因）的分布和表达水平2） 在组织切片中;染色射频的代表性IF图像2（MEST），白色箭头显示 MEST 单元格。
g 空间特征图和小提琴图，显示综合AIM的分布和表达水平++2组织切片中的亚簇。
h 显示Mrc1（AIM标记基因）分布和表达水平的空间特征图和小提琴图2） 在组织切片中;染色AIM的代表性IF图像2（F4/80 CD206），白色箭头显示 F4/80 CD206 细胞。
i 空间特征图和小提琴图，显示整合Treg的分布和表达水平++++2组织切片中的亚簇。
j Foxp3（Treg标记基因）分布和表达水平的空间特征图和小提琴图2） 在组织切片中;染色Treg的代表性IF图像2（FOXP3），白色箭头显示 FOXP3 细胞。
见图七
评估用ECM支架治疗的全层小伤口的愈合情况。
图七
a 评估皮肤伤口愈合的工作流程。
b Ctrl_SW组和ECM_SW组皮肤切除伤口模型的手术过程。
c Ctrl_SW和ECM_SW样本的代表性H&E图像。
d POD28 上从头 HF 的组织学定量（数据以平均值±标准差表示，n = 5 个生物学独立样本，双尾 t 检验，****p = 0.000001）。
e 样品的解剖结构。
f 显示 Cd3d（T 细胞标记基因）和 Crabp1（状成纤维细胞标记基因）在 ST 图谱中表达的空间特征图和相应的定量分析。
02
研究结论
在这项研究中，我们提供了一种大面积伤口再生的可用方法，并首先定义了生物材料介导的伤口愈合过程中微环境的空间异质性。这些技术提供了一种独特的培养基，通过它我们可以进一步了解ECM支架的免疫调节机制。值得注意的是，我们证明了生物材料激活的适应性免疫系统在HF重建中的作用，并为未来设计用于无疤痕伤口再生的靶向免疫调节材料提供了进一步的见解。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
01
研究背景
严重创伤后没有真皮附属物的皮肤瘢痕对美学和生理功能有不利影响。在这里，我们提出了一种使用可生物降解的对齐细胞外基质支架进行大面积伤口再生的方法。我们发现，这些支架的植入加速了伤口覆盖并增强了毛囊的新生。
我们结合单细胞RNA测序和空间转录组学进行多模式分析，以探索生物材料周围的免疫反应，突出调节性T细胞通过抑制过度的2型炎症来缓解组织纤维的潜在作用。
我们发现缺乏成熟T淋巴细胞的免疫缺陷小鼠表现出由2型巨噬细胞炎症驱动的组织纤维的典型特征，验证了生物材料激活的适应性免疫系统的潜在治疗效果。这些发现有助于我们理解免疫系统在伤口再生中的协调作用，并促进未来免疫调节生物材料的设计。
见图一
用ECM支架处理的伤口愈合过程的评估。
图一
a 评估大规模伤口愈合的工作流程。
b 皮肤夹板切除伤口模型的手术过程。
c 第 3、5、7、14 和 28 天的残余伤口区域，黑色虚线圆圈表示原始伤口区域。
d 残余伤口的相应分析（数据以平均值±标准差表示，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，第 3 天 **p = 0.002;第 5 天 p = 0.104;第 7 天 **p = 0.001;第 14 天 ***p = 0.000444）。
e 两组在第 7、14、21 和 28 天的代表性 H&E 图像。
f 新上皮间隙宽度的定量评估（数据以平均值±标准差表示，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，第 7 天 **p = 0.002;第 14 天 *p = 0.011）。
g ECM_LW组中新生HF的代表性IF图像，分别对KRT17（绿色）和TWIST2（红色）、Ki67（红色）和SCD1（绿色）进行染色。缩写：HF，毛囊;HG， 毛胚芽;Dc，真皮凝结物;SG，皮脂腺。
h POD28 上从头 HF 的组织学定量（数据以平均值±标准差表示，n = 5 个生物学独立样本，双尾 t 检验，***p = 0.000141）。
i POD7 上 ECM_LW 与 Ctrl_LW 小鼠的批量 RNA 测序分析（每组 n = 3）。热图（左）显示了两组之间差异表达基因的分层聚类（p 值 < 0.05 & |log2FC | > 1），以及相应的基因集富集分析（右），显示了 ECM_LW（上）与Ctrl_LW（下）组中的富集项。
j 通过流式细胞术确定的 POD7 伤口环境中 T 细胞 （CD45CD3） 和巨噬细胞 （CD45CD3F4/80CD68） 细胞群的比例（% = 靶细胞数 / 所有单个活细胞数）（数据表示为平均值± SD，n = 3 个生物学独立样本，双尾 t 检验，T 细胞 *p = 0.013;巨噬细胞 *p = 0.016）。
见图二
生物材料介导的微环境的单细胞图谱。
图二
a 从 POD 7、14 和 21 上的大面积切除伤口生成 scRNA-seq 和空间转录组学数据的示意图。
b 角质形成细胞的亚聚类，显示来自生长期毛囊的四个亚群和来自永久表皮的六个亚群。列出了每个亚群的组成和标记基因。
c 成纤维细胞的亚聚类显示两个成纤维细胞样亚群和五个成纤维细胞亚群。列出了每个亚群的标记基因和组成。
d 单核细胞/巨噬细胞的亚群显示三个亚群。列出了每个亚群的标记基因、组成和富集分析。
e 显示六个亚群的 T 细胞的亚聚类。列出了每个亚群的标记基因和组成。
见图三
追踪ECM支架周围细胞分布的空间锚点。
图三
a 无监督聚类表明了样品的解剖结构。
b ECM_LW组和Ctrl_LW组之间的基因富集分析。
c 小提琴图显示了 ST 谱的 Ctrl_LW 和 ECM_LW 样本的上调基因。
d 显示IFEB分布的空间特征图1和 IFED1组织切片中的亚簇。
e 显示PF分布的空间特征图1和射频1组织切片中的亚簇。
f 从每个亚簇的scRNA-seq数据（sc-FIB评分）得出的单个斑点的FIB评分的小提琴图。虚线框强调平均 sc-FIB 分数较高的聚类。
g 空间特征图突出了迁移新表皮中Krt28毛囊祖细胞和Twist2真皮凝聚物的表达。
h 图示显示了生物材料介导的愈合过程中的上皮化以及从头 HF 的形成。
i 显示MAC亚簇在组织切片中分布的空间特征图。
j 从每个亚簇的scRNA-seq数据（sc-MAC评分）得出的单个斑点的MAC评分的小提琴图。虚线框强调平均 sc-MAC 分数最高的集群。
k 染色AIM的代表性IF图像++1（F4/80CD206），白色箭头显示 F4/80CD206 细胞。
l 空间特征图和小提琴图显示TC++++1在组织切片中的分布和表达水平。
m 空间特征图和小提琴图，显示Treg的分布和表达水平1在组织切片中。
n 染色Treg的代表性IF图像1（FOXP3），白色箭头显示 FOXP3 细胞。
见图四
免疫细胞和皮肤细胞之间的细胞通讯景观。
图四
a 示意图时间表突出显示了Ctrl_LW（顶部）和ECM_LW（底部）组中先天性和适应性免疫系统的免疫细胞募集情况。
b 使用 CellChat 比较Ctrl_LW和ECM_LW之间免疫细胞和皮肤细胞的总体细胞间相互作用数量。
c 配体-受体对在AIM之间特异性上调Ctrl_LW组1和成纤维细胞（MF1射频1和 LF1)。
d 配体-受体对在 Treg 之间特异性上调ECM_LW组1、MAC（单声道1、PIM1目的1）和HFSC1。
e 空间特征图和相应的小提琴图显示了Notch信号通路中配体和同源受体的表达水平。
见图五
缺乏成熟T细胞的免疫缺陷小鼠伤口愈合的评估。
图五
a 评估 WT 和 Rag2 中 ECM 支架介导的大面积伤口愈合的手术过程−/−小 鼠。
b WT 和 Rag2 伤口愈合的代表性组织学图像−/−小鼠在7天和28天。
c POD 7 上的残余缺陷区域（数据表示为平均值±标准差，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，*p = 0.014）。
d 间隙宽度的半定量评估（数据以平均值±标准差表示，n = 4 个生物学独立样本，双尾 t 检验，***p = 0.00046）。
e 从头 HF 的组织学定量（数据以平均值±标准差表示，n = 5 个生物学独立样本，双尾 t 检验，****p = 0.000013）。
f 成纤维细胞和成纤维细胞样细胞的亚聚类，显示两个成纤维细胞样亚群和五个成纤维细胞亚群。列出了成纤维细胞亚群的标记基因。
g 单核细胞/巨噬细胞的亚群显示三个亚群。列出了每个亚群的标记基因、组成和富集分析。
h 显示七个亚群的 T 细胞亚聚类。列出了每个亚群的标记基因和组成。
见图六
免疫缺陷小鼠生物材料周围细胞微环境的空间图谱。
图六
a 每个样本的解剖结构。
b WT组和Rag2组之间的基因富集分析。
c 空间特征图和小提琴图显示了整合PF的分布和表达水平-/-2组织切片中的亚簇。
d 空间特征图和小提琴图显示Crabp1（PF标记基因）的分布和表达水平2） 在组织切片中;染色PF的代表性IF图像2（CRABP1），显示 CRABP1 细胞的白色箭头。
e 显示集成射频分布和表达水平的空间特征图和小提琴图++2组织切片中的亚簇。
f 空间特征图和小提琴图显示了Mest（RF标记基因）的分布和表达水平2） 在组织切片中;染色射频的代表性IF图像2（MEST），白色箭头显示 MEST 单元格。
g 空间特征图和小提琴图，显示综合AIM的分布和表达水平++2组织切片中的亚簇。
h 显示Mrc1（AIM标记基因）分布和表达水平的空间特征图和小提琴图2） 在组织切片中;染色AIM的代表性IF图像2（F4/80 CD206），白色箭头显示 F4/80 CD206 细胞。
i 空间特征图和小提琴图，显示整合Treg的分布和表达水平++++2组织切片中的亚簇。
j Foxp3（Treg标记基因）分布和表达水平的空间特征图和小提琴图2） 在组织切片中;染色Treg的代表性IF图像2（FOXP3），白色箭头显示 FOXP3 细胞。
见图七
评估用ECM支架治疗的全层小伤口的愈合情况。
图七
a 评估皮肤伤口愈合的工作流程。
b Ctrl_SW组和ECM_SW组皮肤切除伤口模型的手术过程。
c Ctrl_SW和ECM_SW样本的代表性H&E图像。
d POD28 上从头 HF 的组织学定量（数据以平均值±标准差表示，n = 5 个生物学独立样本，双尾 t 检验，****p = 0.000001）。
e 样品的解剖结构。
f 显示 Cd3d（T 细胞标记基因）和 Crabp1（状成纤维细胞标记基因）在 ST 图谱中表达的空间特征图和相应的定量分析。
02
研究结论
在这项研究中，我们提供了一种大面积伤口再生的可用方法，并首先定义了生物材料介导的伤口愈合过程中微环境的空间异质性。这些技术提供了一种独特的培养基，通过它我们可以进一步了解ECM支架的免疫调节机制。值得注意的是，我们证明了生物材料激活的适应性免疫系统在HF重建中的作用，并为未来设计用于无疤痕伤口再生的靶向免疫调节材料提供了进一步的见解。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
