Pathogenesis Study Based on High-Throughput Single-Cell Sequencing Analysis Reveals Novel Transcriptional Landscape and Heterogeneity of Retinal Cells in Type 2 Diabetic Mice

发病机制 糖尿病性视网膜病变 生物 电池类型 全基因组关联研究 细胞 遗传学 视网膜变性 感光细胞 视网膜 生物信息学 基因 糖尿病 视网膜 单核苷酸多态性 神经科学 内分泌学 免疫学 基因型 生物化学
作者
Tian Niu,Jun Fang,Xin Shi,Mengya Zhao,Xindan Xing,Yihan Wang,Shaopin Zhu,Kun Liu
出处
期刊:Diabetes [American Diabetes Association]
卷期号:70 (5): 1185-1197 被引量:7
标识
DOI:10.2337/db20-0839
摘要

Diabetic retinopathy (DR) is the leading cause of acquired blindness in middle-aged people. The complex pathology of DR is difficult to dissect, given the convoluted cytoarchitecture of the retina. Here, we performed single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) of retina from a model of type 2 diabetes, induced in leptin receptor–deficient (db/db) and control db/m mice, with the aim of elucidating the factors mediating the pathogenesis of DR. We identified 11 cell types and determined cell-type-specific expression of DR-associated loci via genome-wide association study (GWAS)-based enrichment analysis. DR also impacted cell-type-specific genes and altered cell-cell communication. Based on the scRNA-seq results, retinaldehyde-binding protein 1 (RLBP1) was investigated as a promising therapeutic target for DR. Retinal RLBP1 expression was decreased in diabetes, and its overexpression in Müller glia mitigated DR-associated neurovascular degeneration. These data provide a detailed analysis of the retina under diabetic and normal conditions, revealing new insights into pathogenic factors that may be targeted to treat DR and related dysfunctions.
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