Yüksek önem
30 Tem 2026
Beyin arteriovenöz malformasyonlarındaki (bAVM) bağışıklık mikroçevresinin hücresel bileşimini tek hücre çözünürlüğünde karakterize etmek ve angiogenez ve ekstraselüler matris yeniden yapılandırması ile ilişkili bağışıklık hücre popülasyonlarını tanımlamak.
Beş insan bAVM örneği ve beş kontrol beyin örneğinden elde edilen kamuya açık tek hücre RNA dizileme verilerini analiz ettik. Kalite kontrol, veri entegrasyonu ve kanonik işaret gen ekspresyonuna dayalı bağışıklık hücre tipi anotasyonu uygulandı. UCell skoru kullanarak ve Wilcoxon sıralama testi ile karşılaştırmalar yaparak bağışıklık hücre popülasyonlarındaki angiogenez ve ekstraselüler matris yeniden yapılandırması ile ilişkili gen ekspresyonunu değerlendirdik; çoklu karşılaştırmalar için p-değerlerini Benjamini-Hochberg prosedürü ile ayarladık.
Analiz, bAVM'lerde kontrol gruplarına kıyasla önemli ölçüde daha yüksek oranda aktif lenfoid ve myeloid popülasyonlar bulunduğunu gösteren 46,360 bağışıklık hücresi ortaya koydu. Özellikle, M1-benzeri makrofajlar, angiogenez ile ilişkili transkripsiyonel aktivitede artış gösterdi (kontrollerde 0.13'e karşı 0.22 UCell skoru), bu gibi dendritik hücreler (0.16 vs. 0.10) ve monositler (0.20 vs. 0.15) için de geçerliydi, ancak çoğalan CD8 T hücreleri daha düşük bir aktiviteye sahipti (0.04 vs. 0.05). Myeloid hücrelerdeki ekstraselüler matrisle ilişkili programlar daha az belirgin olmasına rağmen anlamlılık eğiliminde görüldü (ayarlanmış p = 0.09).
Çalışma, sınırlı sayıda bAVM örneği ve kontrol verilerine dayanıyor; bu, bulguların genelleştirilebilirliğini etkileyebilir. Ortaya çıkan ilişkiler korelasyonel olup, bağışıklık hücre türleri ile bAVM ilerlemesi arasında nedensellik kurmaz.
Bağışıklık popülasyonlarının bAVM'lerdeki rolünü anlamak, patolojik süreçlere dair içgörüler sunar ve bu lezyonların yönetiminde bağışıklık yanıtını hedeflemenin potansiyelini vurgular.
İngilizce gösteriliyor
Background/Objectives: Brain arteriovenous malformations (bAVMs) are complex cerebrovascular lesions that carry a substantial risk of intracranial hemorrhage, yet the biological mechanisms underlying vascular remodeling remain incompletely understood. As increasing evidence suggests that inflammatory processes contribute to vascular remodeling and bAVM progression, this study aimed to characterize the cellular composition of the immune microenvironment in human bAVMs at single-cell resolution and to identify immune cell populations associated with transcriptional programs related to angiogenesis and extracellular matrix remodeling. Methods: Publicly accessible single-cell RNA sequencing data from five human bAVM samples and five control brain specimens were analyzed. After quality control and data integration, immune cell types were annotated based on canonical marker gene expression. To assess biological processes relevant to vascular remodeling, the expression of predefined gene sets associated with angiogenesis and extracellular matrix remodeling, derived from the Molecular Signatures Database (MSigDB), was quantified across cell populations using rank-based gene set scoring (UCell). Differences between bAVM and control samples were evaluated at the sample level using the Wilcoxon rank-sum test. For each immune cell type, mean UCell scores were calculated per biological sample and compared between groups. To account for multiple comparisons across cell types, p-values were adjusted using the Benjamini-Hochberg procedure. Results: After quality control, 46,360 immune cells were analyzed. Compared with control tissue, bAVMs showed numerically higher proportions of lymphoid (activated T cells and CD8 T cells) and myeloid populations (M1-like macrophages, monocytes, and dendritic cells). Angiogenesis-related transcriptional activity was highest in myeloid cells and significantly increased in bAVMs, particularly in M1-like macrophages (UCell score 0.22 vs. 0.13), dendritic cells (0.16 vs. 0.10) and monocytes (0.20 vs. 0.15), whereas proliferating CD8 T cells showed a lower score (0.04 vs. 0.05; adjusted p = 0.040 for all four). Extracellular matrix-related programs showed a similar but weaker and non-significant pattern in myeloid populations (e.g., monocytes, dendritic cells, microglia-like cells; adjusted p = 0.09). Conclusions: Our findings identify myeloid cells, particularly M1-like macrophages, monocytes and dendritic cells, as important immune populations associated with angiogenesis in bAVMs. These findings highlight a potential role of immune-driven vascular remodeling in the pathophysiology of bAVMs.