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大家好，今天跟大家分享一篇题为Multi-omics profiling of retinal pigment epithelium reveals en hancer-driven activation of RANK-NFATc1 signaling in traumatic proliferative vitreo retinopathy（视网膜色素上皮的多组学分析揭示了创伤增殖性玻璃体视网膜病变中RANK-NFATc1信号转导的增强子驱动激活）开放性眼球损伤 (OGI) 是一种严重的眼科急症，常常导致失明。外伤性增生性玻璃体视网膜病变 (PVR) 是 OGI 的主要并发症，大约 40–60% 的 OGI 后患者会出现该症状。
01
研究背景
在眼外伤后增殖性玻璃体视网膜病变 （PVR） 的进展过程中，先前静止的视网膜色素上皮 （RPE） 细胞转变为快速增殖、迁移和分泌的状态。这些变化背后难以捉摸的分子机制阻碍了有效药物治疗的开发，带来了紧迫的临床挑战。在这项研究中，通过监测染色质可及性和各种组蛋白修饰的动态变化，我们绘制了遭受创伤性 PVR 的雄性小鼠 RPE 细胞的综合表观遗传景观。
结合转录组学分析，我们揭示了增强子激活与 PVR 相关基因程序上调之间的强大相关性。此外，通过构建转录因子调控网络，我们确定了随着 PVR 的推进，增强子驱动的 RANK-NFATc1 通路的异常激活。重要的是，我们证明眼内干预，包括抑制增强子活性的纳米药物、靶向 NFATc1 的基因疗法和针对 RANK 通路的抗体疗法，可有效缓解 PVR 进展。
总之，我们的研究结果阐明了 RPE 细胞命运转换期间 PVR 相关基因激活的表观遗传基础，并为 PVR 管理提供了靶向表观遗传调节和 RANK-NFATc1 轴的有前途的治疗途径。
见图一
PVR 后 RPE 动态表观遗传变化的分析。
图一
A 从正常小鼠和 PVR 小鼠中分离的 RPE 细胞的表观基因组和转录组学分析的实验策略。ATAC-seq 、 ChIP-seq 和 RNA-seq 实验一式三份进行。
B 热图显示正常小鼠和 PVR 小鼠 RPE 细胞中的染色质可及性。
C 条形图显示了 RPE 细胞中差异可及区域 （DAR） 的全基因组分布。RPE 细胞中 DAR 的 D 基因本体论 （GO） 分析（使用 Metascape 进行）。使用 Metascape 进行统计分析，使用双侧累积超几何分布。
E 基于 ChromHMM 算法的 7 种染色质状态推理。
F 冲积图显示染色质状态的动力学。
G H3K4me1 在明显 H3K27ac 信号区域周围的平均 ATAC-seq 和 ChIP-seq 信号（上图），以及组蛋白标记和 ATAC-seq 信号的热图可视化（下图）。
H 代表性基因上 H3K27ac、H3K4me1、H3K4me3、H3K9me3、H3K36me3、H3K27me3 和 ATAC-seq 信号的代表性 ChIP-seq 轨迹。源数据作为 源数据 文件提供。
见图二
活性染色质状态与 PVR 相关基因的表达升高有关。
图二
A RPE 细胞中差异基因表达的热图。
B 火山图显示差异表达基因（正常与 PVR）。P 值通过 DESeq2 封装中的双侧 Wald 检验计算。
C 差异基因的基因本体论 （GO） 分析。使用 Metascape 进行统计分析，使用双侧累积超几何分布。
D 基因集富集分析 （GSEA） 显示 PVR RPE 细胞中基因上调的 PVR 开放染色质区域富集。FDR：错误发现率;NES：标准化富集评分。
E Violin 图显示，以较高水平 H3K27ac 标记的基因与基因激活显著相关。n = 3 个生物学独立的实验。方框内的黑色水平线表示中值，方框的边缘表示数据集的第一和第三四分位数。须线延伸到四分位距的 1.5 倍。P < 2.22 × 10−16通过双侧 Wilcoxon 检验确定。P < 0.0001。源数据作为 源数据 文件提供。
见图三
抑制 BET 溴结构域可减轻 PVR 的进展。
图三
A PVR 小鼠模型中实验策略的示意图。
B eNano-JQ1 的大小和 zeta 电位。
C eNano-JQ1 的透射电子显微镜图像。比例尺：100 nm。这独立重复了至少 3 次，结果相似。
D 通过测量不同时间 （左） 和稀释比 （右） 的大小和多分散指数 （PDI） 的变化来评估稳定性。n = 3 个独立实验。数据表示为 SEM ±均值。
E 来自 eNano-JQ1 的 JQ1 的发布配置文件。
F 小鼠的代表性眼底成像和 OCT 图像。病理变化用黑色箭头表示。视网膜皱襞或牵引区用黄色虚线圈出，PVR 膜用星号 （*） 标记。
G 代表接受指示治疗的小鼠眼部切片的 H&E 染色（左）。黑色虚线表示病理改变，PVR 膜标有星号 （*）。比例尺：250 μm。PVR 严重程度的量化（右）。n = 7、8、7 个样本。P = 0.0002,0.0009 通过双尾 Mann-Whitney 检验确定。P < 0.001。用载体或 eNano-JQ1 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 αSMA 的 H Western blot 分析（上）和定量（下）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P 值 = 0.005,0.0356 通过单因素方差分析多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01。I 小鼠眼切片中 αSMA 的代表性免疫荧光染色（左）。黄色虚线表示整只眼睛。白色虚线表示 PVR 膜。比例尺：黄色 100 μm，白色 20 μm。αSMA 的平均荧光积分密度的定量（右）。n = 5、6、6 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P 值< 0.0001 通过单因素方差分析多重比较检验确定。P < 0.0001。源数据作为 源数据 文件提供。
见图四
揭示 PVR 背后的转录调控网络。
图四
A 气泡图显示 PVR 开放区域中转录因子 （TF） 结合基序的富集。P 值由 HOMER 根据二项分布计算。
B 描绘 TF 的 FPKM 值的热图。
C 三角形热图显示 TF 的共定位。重叠分数是指两个 TF 之间共享元素的比例，其中 0 表示没有重叠，1 表示完全重叠。set size 显示每个 TF 中基因组区域的数量。
D PVR 的 TF 监管网络。节点颜色代表 TF 靶基因的数量，节点大小代表 TF 表达的变化。
E IGV 追踪代表性 TF 基因上 H3K27ac、H3K4me1 和 H3K4me3 的 ATAC-seq 和 ChIP-seq 谱。源数据作为 源数据 文件提供。
见图五
在 RPE 中抑制 NFATc1 可减缓 PVR 进展。
图五
A 原代 RPE 细胞中 Nfatc1 表达的 RT-qPCR 分析。n = 3 个生物学独立的实验。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0188 通过双尾未配对 T 检验确定。*P < 0.05。
B 正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 NFATc1 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0005 通过双尾未配对 T 检验确定。P < 0.001。
C 正常小鼠和 PVR 小鼠 RPE 平面中 NFATc1 的免疫荧光染色。比例尺：20 μm。这独立重复了至少 3 次，结果相似。
D 人 PVR 膜和供体眼切片中 NFATc1 和 RPE65 的免疫荧光染色。比例尺：20 μm。n = 4 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0005 通过双尾未配对 T 检验确定。P < 0.001。E PVR 小鼠模型中实验策略的示意图。
F 用载体 rAAV2/2-sh-Nfatc1-1 （AAV-sh1） 或 rAAV2/2-sh-Nfatc1-2 （AAV-sh2） 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠的代表性眼底成像和 OCT 图像。病理变化用黑色箭头表示。视网膜皱襞或牵引区用黄色虚线圈出，PVR 膜用星号 （*） 标记。
G 代表接受指示治疗的小鼠眼部切片的 H&E 染色。黑色虚线表示病理改变，PVR 膜标有星号 （*）。比例尺：250 μm。H PVR 严重程度的量化。n = 6、7、6、7 个样本。P = 0.0006 、 0.0087 、 0.0017 通过双尾 Mann-Whitney 检验确定。**P < 0.01，***P < 0.001。
I 用载体 AAV-sh1 或 AAV-sh2 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 NFATc1、αSMA 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。对于 NFATc1，P = 0.0009 、 0.0055 、 0.0066 通过单因素方差分析多重比较检验确定。 对于 αSMA，P < 0.0001，P = 0.0005，P < 0.0001 通过单因素方差分析多重比较检验确定。 **P < 0.01，***P < 0.001，******P < 0.0001。
J 小鼠眼切片中 αSMA 的代表性免疫荧光染色。黄色虚线表示整只眼睛。白色虚线表示 PVR 膜。比例尺：黄色 100 μm，白色 20 μm。
K αSMA 平均荧光积分密度的定量。n = 6 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P < 0.0001 ，P = 0.0001 ，P < 0.0001 通过单因素方差分析多重比较检验确定。P < 0.001，******P < 0.0001。源数据作为 源数据 文件提供。
见图六
抑制 RANK-NFATc1 轴会延迟 PVR 进展。
图六
A IGV 追踪 Tnfrsf11a （Rank） 基因上 ATAC-seq、H3K27ac 和 H3K4me1 的 ChIP-seq 谱。
B 正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 RANK 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0003 通过双尾未配对 T 检验确定。P < 0.001。正常小鼠和 PVR 小鼠原代 RPE 细胞中 Rank 表达的 C RT-qPCR 分析。n = 3 个生物学独立的实验。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0118 通过双尾未配对 T 检验确定。*P < 0.05。
D 正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中磷酸化 p38 和 p65 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。p-p38 的 P = 0.0059，p-p65 的 P = 0.0221 通过双尾未配对 T 检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01。
E PVR 小鼠模型中实验策略的示意图。
F 接受指定治疗的小鼠眼部切片的代表性 H&E 染色（左）。黑色虚线表示病理改变，PVR 膜标有星号 （*）。比例尺：250 μm。PVR 严重程度的量化（右）。n = 10 个样本。P < 0.0001，P = 0.0016 通过双尾 Mann-Whitney 检验确定。**P < 0.01，****P < 0.0001。
G 小鼠代表性眼底成像和 OCT 图像。病理变化用黑色箭头表示。视网膜皱襞或牵引区用黄色虚线圈出，PVR 膜用星号 （*） 标记。
（H） 小鼠眼切片中 αSMA 的代表性免疫荧光染色。黄色虚线表示整只眼睛。白色虚线表示 PVR 膜。比例尺：黄色 100 μm，白色 20 μm。
I αSMA 平均荧光积分密度的定量。n = 5 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.001,0.003 通过单因素方差分析多重比较检验确定。**P < 0.01。
J 用载体或 OPG-Fc 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 αSMA 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0001,0.002 通过单因素方差分析多重比较检验确定。**P < 0.01，***P < 0.001。源数据作为 源数据 文件提供。
02
研究结论
我们的研究结果进一步揭示，随着 PVR 的进展，RPE 细胞中增强子活性的增加与 RPE 细胞中染色质可及性的增加一致，强调了这些细胞中增强子的显着激活。总的来说，这些发现突出了 PVR 期间 RPE 细胞顺式调控结构域的全基因组变化，表明动态表观遗传重塑有助于指导 RPE 细胞命运转变。
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。
2025年05月19日 09点05分
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01
研究背景
在眼外伤后增殖性玻璃体视网膜病变 （PVR） 的进展过程中，先前静止的视网膜色素上皮 （RPE） 细胞转变为快速增殖、迁移和分泌的状态。这些变化背后难以捉摸的分子机制阻碍了有效药物治疗的开发，带来了紧迫的临床挑战。在这项研究中，通过监测染色质可及性和各种组蛋白修饰的动态变化，我们绘制了遭受创伤性 PVR 的雄性小鼠 RPE 细胞的综合表观遗传景观。
结合转录组学分析，我们揭示了增强子激活与 PVR 相关基因程序上调之间的强大相关性。此外，通过构建转录因子调控网络，我们确定了随着 PVR 的推进，增强子驱动的 RANK-NFATc1 通路的异常激活。重要的是，我们证明眼内干预，包括抑制增强子活性的纳米药物、靶向 NFATc1 的基因疗法和针对 RANK 通路的抗体疗法，可有效缓解 PVR 进展。
总之，我们的研究结果阐明了 RPE 细胞命运转换期间 PVR 相关基因激活的表观遗传基础，并为 PVR 管理提供了靶向表观遗传调节和 RANK-NFATc1 轴的有前途的治疗途径。
见图一
PVR 后 RPE 动态表观遗传变化的分析。
图一A 从正常小鼠和 PVR 小鼠中分离的 RPE 细胞的表观基因组和转录组学分析的实验策略。ATAC-seq 、 ChIP-seq 和 RNA-seq 实验一式三份进行。
B 热图显示正常小鼠和 PVR 小鼠 RPE 细胞中的染色质可及性。
C 条形图显示了 RPE 细胞中差异可及区域 （DAR） 的全基因组分布。RPE 细胞中 DAR 的 D 基因本体论 （GO） 分析（使用 Metascape 进行）。使用 Metascape 进行统计分析，使用双侧累积超几何分布。
E 基于 ChromHMM 算法的 7 种染色质状态推理。
F 冲积图显示染色质状态的动力学。
G H3K4me1 在明显 H3K27ac 信号区域周围的平均 ATAC-seq 和 ChIP-seq 信号（上图），以及组蛋白标记和 ATAC-seq 信号的热图可视化（下图）。
H 代表性基因上 H3K27ac、H3K4me1、H3K4me3、H3K9me3、H3K36me3、H3K27me3 和 ATAC-seq 信号的代表性 ChIP-seq 轨迹。源数据作为 源数据 文件提供。
见图二
活性染色质状态与 PVR 相关基因的表达升高有关。
图二A RPE 细胞中差异基因表达的热图。
B 火山图显示差异表达基因（正常与 PVR）。P 值通过 DESeq2 封装中的双侧 Wald 检验计算。
C 差异基因的基因本体论 （GO） 分析。使用 Metascape 进行统计分析，使用双侧累积超几何分布。
D 基因集富集分析 （GSEA） 显示 PVR RPE 细胞中基因上调的 PVR 开放染色质区域富集。FDR：错误发现率;NES：标准化富集评分。
E Violin 图显示，以较高水平 H3K27ac 标记的基因与基因激活显著相关。n = 3 个生物学独立的实验。方框内的黑色水平线表示中值，方框的边缘表示数据集的第一和第三四分位数。须线延伸到四分位距的 1.5 倍。P < 2.22 × 10−16通过双侧 Wilcoxon 检验确定。P < 0.0001。源数据作为 源数据 文件提供。
见图三
抑制 BET 溴结构域可减轻 PVR 的进展。
图三A PVR 小鼠模型中实验策略的示意图。
B eNano-JQ1 的大小和 zeta 电位。
C eNano-JQ1 的透射电子显微镜图像。比例尺：100 nm。这独立重复了至少 3 次，结果相似。
D 通过测量不同时间 （左） 和稀释比 （右） 的大小和多分散指数 （PDI） 的变化来评估稳定性。n = 3 个独立实验。数据表示为 SEM ±均值。
E 来自 eNano-JQ1 的 JQ1 的发布配置文件。
F 小鼠的代表性眼底成像和 OCT 图像。病理变化用黑色箭头表示。视网膜皱襞或牵引区用黄色虚线圈出，PVR 膜用星号 （*） 标记。
G 代表接受指示治疗的小鼠眼部切片的 H&E 染色（左）。黑色虚线表示病理改变，PVR 膜标有星号 （*）。比例尺：250 μm。PVR 严重程度的量化（右）。n = 7、8、7 个样本。P = 0.0002,0.0009 通过双尾 Mann-Whitney 检验确定。P < 0.001。用载体或 eNano-JQ1 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 αSMA 的 H Western blot 分析（上）和定量（下）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P 值 = 0.005,0.0356 通过单因素方差分析多重比较检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01。I 小鼠眼切片中 αSMA 的代表性免疫荧光染色（左）。黄色虚线表示整只眼睛。白色虚线表示 PVR 膜。比例尺：黄色 100 μm，白色 20 μm。αSMA 的平均荧光积分密度的定量（右）。n = 5、6、6 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P 值< 0.0001 通过单因素方差分析多重比较检验确定。P < 0.0001。源数据作为 源数据 文件提供。
见图四
揭示 PVR 背后的转录调控网络。
图四A 气泡图显示 PVR 开放区域中转录因子 （TF） 结合基序的富集。P 值由 HOMER 根据二项分布计算。
B 描绘 TF 的 FPKM 值的热图。
C 三角形热图显示 TF 的共定位。重叠分数是指两个 TF 之间共享元素的比例，其中 0 表示没有重叠，1 表示完全重叠。set size 显示每个 TF 中基因组区域的数量。
D PVR 的 TF 监管网络。节点颜色代表 TF 靶基因的数量，节点大小代表 TF 表达的变化。
E IGV 追踪代表性 TF 基因上 H3K27ac、H3K4me1 和 H3K4me3 的 ATAC-seq 和 ChIP-seq 谱。源数据作为 源数据 文件提供。
见图五
在 RPE 中抑制 NFATc1 可减缓 PVR 进展。
图五A 原代 RPE 细胞中 Nfatc1 表达的 RT-qPCR 分析。n = 3 个生物学独立的实验。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0188 通过双尾未配对 T 检验确定。*P < 0.05。
B 正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 NFATc1 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0005 通过双尾未配对 T 检验确定。P < 0.001。
C 正常小鼠和 PVR 小鼠 RPE 平面中 NFATc1 的免疫荧光染色。比例尺：20 μm。这独立重复了至少 3 次，结果相似。
D 人 PVR 膜和供体眼切片中 NFATc1 和 RPE65 的免疫荧光染色。比例尺：20 μm。n = 4 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0005 通过双尾未配对 T 检验确定。P < 0.001。E PVR 小鼠模型中实验策略的示意图。
F 用载体 rAAV2/2-sh-Nfatc1-1 （AAV-sh1） 或 rAAV2/2-sh-Nfatc1-2 （AAV-sh2） 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠的代表性眼底成像和 OCT 图像。病理变化用黑色箭头表示。视网膜皱襞或牵引区用黄色虚线圈出，PVR 膜用星号 （*） 标记。
G 代表接受指示治疗的小鼠眼部切片的 H&E 染色。黑色虚线表示病理改变，PVR 膜标有星号 （*）。比例尺：250 μm。H PVR 严重程度的量化。n = 6、7、6、7 个样本。P = 0.0006 、 0.0087 、 0.0017 通过双尾 Mann-Whitney 检验确定。**P < 0.01，***P < 0.001。
I 用载体 AAV-sh1 或 AAV-sh2 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 NFATc1、αSMA 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。对于 NFATc1，P = 0.0009 、 0.0055 、 0.0066 通过单因素方差分析多重比较检验确定。 对于 αSMA，P < 0.0001，P = 0.0005，P < 0.0001 通过单因素方差分析多重比较检验确定。 **P < 0.01，***P < 0.001，******P < 0.0001。
J 小鼠眼切片中 αSMA 的代表性免疫荧光染色。黄色虚线表示整只眼睛。白色虚线表示 PVR 膜。比例尺：黄色 100 μm，白色 20 μm。
K αSMA 平均荧光积分密度的定量。n = 6 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P < 0.0001 ，P = 0.0001 ，P < 0.0001 通过单因素方差分析多重比较检验确定。P < 0.001，******P < 0.0001。源数据作为 源数据 文件提供。
见图六
抑制 RANK-NFATc1 轴会延迟 PVR 进展。
图六A IGV 追踪 Tnfrsf11a （Rank） 基因上 ATAC-seq、H3K27ac 和 H3K4me1 的 ChIP-seq 谱。
B 正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 RANK 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0003 通过双尾未配对 T 检验确定。P < 0.001。正常小鼠和 PVR 小鼠原代 RPE 细胞中 Rank 表达的 C RT-qPCR 分析。n = 3 个生物学独立的实验。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0118 通过双尾未配对 T 检验确定。*P < 0.05。
D 正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中磷酸化 p38 和 p65 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。p-p38 的 P = 0.0059，p-p65 的 P = 0.0221 通过双尾未配对 T 检验确定。*P < 0.05，**P < 0.01。
E PVR 小鼠模型中实验策略的示意图。
F 接受指定治疗的小鼠眼部切片的代表性 H&E 染色（左）。黑色虚线表示病理改变，PVR 膜标有星号 （*）。比例尺：250 μm。PVR 严重程度的量化（右）。n = 10 个样本。P < 0.0001，P = 0.0016 通过双尾 Mann-Whitney 检验确定。**P < 0.01，****P < 0.0001。
G 小鼠代表性眼底成像和 OCT 图像。病理变化用黑色箭头表示。视网膜皱襞或牵引区用黄色虚线圈出，PVR 膜用星号 （*） 标记。
（H） 小鼠眼切片中 αSMA 的代表性免疫荧光染色。黄色虚线表示整只眼睛。白色虚线表示 PVR 膜。比例尺：黄色 100 μm，白色 20 μm。
I αSMA 平均荧光积分密度的定量。n = 5 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.001,0.003 通过单因素方差分析多重比较检验确定。**P < 0.01。
J 用载体或 OPG-Fc 处理的正常小鼠和 PVR 小鼠眼罩组织中 αSMA 的蛋白质印迹分析（左）和定量（右）。n = 3 个样本。数据表示为 SEM ±均值。P = 0.0001,0.002 通过单因素方差分析多重比较检验确定。**P < 0.01，***P < 0.001。源数据作为 源数据 文件提供。
02
研究结论
我们的研究结果进一步揭示，随着 PVR 的进展，RPE 细胞中增强子活性的增加与 RPE 细胞中染色质可及性的增加一致，强调了这些细胞中增强子的显着激活。总的来说，这些发现突出了 PVR 期间 RPE 细胞顺式调控结构域的全基因组变化，表明动态表观遗传重塑有助于指导 RPE 细胞命运转变。
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。