高血压是最常见的慢性病，悄悄损伤心脏、肾脏、血管等多个重要器官。目前大家只知道高血压会伤身，但不同器官、不同细胞到底是怎么被高血压破坏的，一直不够清楚。以往研究大多只盯着单个器官，解释不了高血压为何因人而异、伤器官各有不同……
基于此，2026年8月13日，亚利桑那大学Mingyu Liang研究团队在《Science》杂志发表了“A cross-organ single-cell analysis of hypertension”揭示了高血压的跨器官单细胞分析。
本研究通过多类高血压动物模型的多器官单细胞测序，系统解析了高血压及靶器官损伤的细胞与分子特征，识别出保守及组织特异性的致病基因程序与细胞异常变化。结合人类基因组数据明确了高血压相关的细胞表型关联并验证了非编码变异位点 rs28451064 对血压的调控功能与基因调控机制，为高血压发病机制研究提供了宝贵的跨器官单细胞资源。
图一 高血压多器官细胞图谱与关键基因分析
作者首先利用三种高血压动物模型开展实验，所有模型均出现血压升高及心、肾、血管等靶器官损伤，通过多时间点采集多种关键组织样本，结合多种单细胞测序与批量测序技术并严格质控，构建了大规模的细胞转录组和染色质可及性图谱，精准划分出多种细胞亚型。
研究发现高血压会引发下丘脑神经元减少、胶质细胞增多并出现凋亡差异，同时筛选出一批多模型共有的高血压关键基因和疾病特异性基因，表明这些基因在高血压病理调控中发挥保守的核心作用。
图二 高血压下内皮细胞的器官特异性应答
内皮细胞参与血压调控，为探究内皮应对高血压是统一机制还是器官特异性机制，本研究整合多器官内皮细胞数据，鉴定出 15 类内皮细胞，涵盖各类血管及血脑屏障内皮，细胞之间既有共性，又存在器官特异性与不同活化状态。
下丘脑特殊血脑屏障内皮亚型 C9 在高血压中反应强烈，依靠脂肪酸代谢参与神经血管界面信号传递；延髓腹外侧动脉内皮 C12 启动剪切应力响应程序，起到血管保护效果；左心室心内膜内皮与心肌细胞在高盐早期出现短暂的神经调节蛋白信号互作，早于心肌肥厚，发挥心脏保护作用。
综上，内皮细胞对高血压的适应反应存在显著器官差异，受局部代谢、机械力与细胞间信号共同影响，内皮细胞异质性是差异化应答的关键。
图三 非编码位点rs28451064的功能与调控机制解析
为验证调控机制，研究筛选非编码变异位点rs28451064开展功能研究。
人群数据表明，该位点A等位基因与舒张压升高、脉压减小及心血管疾病风险上升相关。研究者构建大鼠同源片段敲除模型，动物基础血压无显著变化，但高盐刺激后脉压明显下降，且仅在肠系膜组织出现靶基因表达改变，调控作用具有组织特异性。
通过编辑人源干细胞获得两种等位基因的血管细胞，证实rs28451064可借助染色质修饰与染色质互作，等位基因特异性调控SLC5A3、RCAN1表达，对邻近其他基因的调控效应则存在细胞类型差异。
总结
总而言之，本研究为高血压研究提供了一个涵盖多模型、跨器官的细胞与分子资源。通过将本资源与其他数据类型进行整合分析并结合靶向实验，鉴定了可能参与高血压发生发展及其后果的共性变化以及模型特异性和组织特异性变化，并揭示了高血压中的基因调控机制。
文章来源
https://doi.org/10.1126/science.aea6187
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