AI驱动的图谱揭示成纤维细胞是口腔组织结构免疫的关键调节因子AI-driven atlas reveals fibroblasts as key regulators of structural immunity in mouth tissue

环球医讯 / 健康研究来源:medicalxpress.com美国 - 英语2026-09-08 20:04:43 - 阅读时长3分钟 - 1352字
一项由VCU马西综合癌症中心领导的国际研究,利用AI集成单细胞测序和空间蛋白组转录组学,创建了首个多平台口腔组织数字图谱,发现成纤维细胞不仅是结构支撑细胞,更是口腔结构免疫的核心调节因子,为纤维化、癌症和自身免疫病的靶向治疗提供了新基础。该研究以封面文章发表在Cell Press Blue创刊号上,并介绍了开源工具AstroSuite,该工具可实现跨组织和疾病的可扩展、可重复空间生物学分析,有望加速科学发现并推动临床转化。
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AI驱动的图谱揭示成纤维细胞是口腔组织结构免疫的关键调节因子

VCU马西综合癌症中心的研究人员领导了一项国际研究,该研究推进了对人体组织免疫调节性质的理解,揭示了成纤维细胞如何作为口腔结构免疫的核心调节因子,提供了突破性见解。

该研究作为Cell Press Blue创刊号的封面故事发表。Kevin Matthew Byrd博士(D.D.S., Ph.D.,马西癌症生物学研究项目成员、VCU牙科学院口腔与颅面分子生物学助理教授)和Jinze Liu博士(Ph.D.,马西研究成员、VCU公共卫生学院生物统计学系教授)展示了这些发现如何为纤维化、癌症和自身免疫病中成纤维细胞活性的靶向调节奠定基础。

Byrd和Liu描述了成纤维细胞——传统上被视为结构支持细胞——也执行重要的调节功能,这些功能可能被利用来改善包括癌症在内的健康结局。通过针对健康和慢性疾病中其他屏障器官的共享基质-免疫通讯网络,新的治疗策略可能成为可能。

“我们认为这实际上是生命其他部分一个非常重要的特征,”Byrd说。“根据一些研究,到2030年,大约30%–40%的人类死亡将与纤维化有关。”

该项目中包含的数据使研究人员能够查看一个首个人工智能图谱,该图谱整合了单细胞测序与双平台空间蛋白组转录组学,使研究人员能够检查慢性炎症性疾病、自身免疫病和多种癌症之间的联系,以了解是否存在独特的癌症靶向机会。

该出版物还介绍了AstroSuite,一个AI工具包,提供可互操作的计算框架,用于整合单细胞和空间分析。AstroSuite支撑了该图谱,并实现了跨组织和疾病的可扩展、可重复空间生物学。AstroSuite汇集了多种生物信息学工具,包括TACIT,Byrd和Liu去年在《自然通讯》上首次展示了该工具。

“我们从单细胞测序方法开始,但同时也采用了空间多组学测序方法,”Byrd说。“AstroSuite成为了一项关键技术,我们不断叠加技术,使我们能够以单一技术无法看到的方式绘制不同的簇。”

AstroSuite及相关技术构成了Byrd和Liu去年从VCU剥离出来的初创公司的基础。

VCU作为这项国际多机构研究的中央协调站点,与伦敦玛丽女王大学、北卡罗来纳大学、杜克大学、威康桑格研究所、维尔茨堡大学医院米尔德雷德-谢尔早期职业癌症研究中心、美国国立牙科和颅面研究所、宾夕法尼亚大学、剑桥大学和格罗宁根大学合作,整合了额外的组织样本和研究。

对于Byrd来说,国际合作是值得骄傲的一点。“这些研究人员和大学希望参与这项研究,因为他们相信我们会发现什么,并且他们希望利用这个图谱,我们将向科学界公开提供。我们希望这项研究加速发现。”

“我们试图融合多个领域、不同实验室的学科、工具和技术的最佳部分,希望能更快地推进科学。我们希望看到进展,我们知道这不可能在一个实验室里实现。”

出版物详情:

Bruno F. Matuck等人,《人类成人口腔内成纤维细胞驱动的免疫调节的整合单细胞和空间蛋白组转录组图谱》,《Cell Press Blue》(2026年)。DOI: 10.1016/j.cpblue.2026.100007

期刊信息:Cell Press Blue

关键医学概念:成纤维细胞、肿瘤、自身免疫性疾病、慢性疾病

临床类别:牙科、肿瘤学

由弗吉尼亚联邦大学提供

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