细菌性肺炎是一种严重的世界卫生包袱，它不仅导致了渊博的发病率和示寂率，还带来了千里重的医疗本钱。尽管抗生素和缓助调养是现在的主要调养技能，但对于疾病发病机制的深刻意会仍然有限。

今天要给人人先容一篇对于细菌性肺炎的谋略，这篇文章通过大限度单细胞转录组图谱，为咱们揭示了细菌性肺炎的免疫全景。2025年1月6日，皆门儿科谋略所王毅、中国东说念主民摆脱军总病院解立新、于浩天、肖坤在Signal Transduction And Targeted Therapy（IF 40.8）发表了标题为”A pan-immune panorama of bacterial pneumonia revealed by a large-scale single-cell transcriptome atlas”的一项打破性谋略。这篇文章通过对444,146个支气管肺泡灌洗液细胞进行单细胞RNA测序，让咱们看到了细菌性肺炎中免疫反应的异质性，以及与疾病严重进度关联的不同免疫细胞特征。接下来，就让咱们一齐深刻了解这项谋略的发现吧。

时代技艺和谋略缱绻

单细胞RNA测序：58名疾病患者：22轻度，36重度疾病患者以及16名健康供体，共444,146个支气管肺泡灌洗液细胞进行了单细胞RNA测序

主要效果展示

效果1：444,146个高质地单细胞的转录组图谱

效果2：中性粒细胞和巨噬细胞是严重患者炎症反应的主要运转成分

效果3：Tfh和Th2细胞在轻度患者中的彭胀

效果4：CD8+ T细胞的激活与疾病严重进度缩短关联

效果5：中性粒细胞反应失调看成严重细菌感染的潜在孝敬成分

效果6：巨噬细胞反应失调看成严重细菌感染的潜在孝敬成分

谋略效果

效果1. 444,146个高质地单细胞的转录组图谱

通过单细胞RNA测序，谋略者们从58名患者和16名健康对照中生成了444,146个高质地单细胞的转录组图谱，这些细胞被分为8种主要细胞类型：浆细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、当然杀伤（NK）细胞、树突状细胞（DCs）和上皮细胞。谋略发现，与健康对照比较，细菌性肺炎患者的BALF中中性粒细胞比例显耀增多，而其他主要免疫细胞类型则有所着落。此外，轻度患者中增殖的B细胞、CD4+ T细胞和CD8+ T细胞更为丰富，标明灵验的B细胞激活和抗体产生在细菌性肺炎中可能阐发伏击作用。

图1 444,146个高质地单细胞的转录组图谱

效果2. 中性粒细胞和巨噬细胞是严重患者炎症反应的主要运转成分

通过分析细胞因子和炎症基因的抒发，谋略者们为每个免疫细胞缔造了细胞因子评分和炎症评分。效果清楚，严重细菌性肺炎患者的细胞因子和炎症评分显耀高于轻度患者，标明严重患者肺部存在炎症细胞因子风暴。谋略识别出14个细胞亚型，包括6个中性粒细胞亚型、7个巨噬细胞亚型和1个上皮细胞亚型，这些亚型的细胞因子和炎症评分显耀升高，透露它们可能是炎症风暴的着手。进一步分析发现，3个巨噬细胞簇和5个中性粒细胞簇在严重患者中的细胞因子和炎症评分显耀高于轻度患者和健康对照，这些细胞簇可能是严重患者肺部炎症反应的主要孝敬者。

图2 中性粒细胞和巨噬细胞是严重患者炎症反应的主要运转成分

效果3. Tfh和Th2细胞在轻度患者中的彭胀

谋略识别出15个CD4+ T细胞亚型，包括稚拙T细胞、调整性T细胞、滤泡缓助T细胞（Tfh）、Th2细胞、牵挂T细胞等。分析发现，Tfh、Th2和增殖的CD4+ T细胞在轻度患者中富集，而一个Treg亚群（CD4_05_Treg）在严重患者中主要彭胀。Tfh细胞的转录特征与促进B细胞免疫反应一致，标明它们可能在病原体感染时候促进保护性B细胞免疫反应。此外，轻度患者中浆细胞的显耀彭胀与Tfh细胞的增多呈强正关联，而这种关联性在严重进度增多时松开。Th2细胞的主邀功能是促进B细胞激活，轻度患者中Th2细胞的彭胀与浆细胞的增多也呈强关联。这些发现标明，轻度患者中T细胞和B细胞之间的联接反应导致了灵验的体液免疫，而在严重患者中这种关系似乎被浮松。

图3 Tfh和Th2细胞在轻度患者中的彭胀

效果4. CD8+ T细胞的激活与疾病严重进度缩短关联

谋略识别出7个CD8+ T细胞亚簇，包括稚拙T细胞、效应T细胞、耗竭T细胞、MAIT细胞、γδT细胞和增殖T细胞。分析发现，与轻度症状患者比较，严重症状患者中所有CD8+ T细胞亚群的丰采皆有所着落，标明在这些病例中由CD8+ T细胞介导的合适性免疫反应可能受到了干豫。相称是，CD8T_05_Pro亚群在轻度患者中阐扬出高增殖水平，况且与效应基因（如NKG7、GZMA和PRF1）的抒发增多关联，撑捏其被分类为增殖性效应CD8+ T细胞。这些发现杰出了轻度和重度细菌性肺炎患者中CD8+ T细胞簇之间的伏击互异。

图4 CD8+ T细胞的激活与疾病严重进度缩短关联

效果5. 中性粒细胞反应失调看成严重细菌感染的潜在孝敬成分

通过亚簇分析，谋略揭示了中性粒细胞室内的显耀各样性，识别出10个转录上不同的细胞亚型。这些亚型包括两个未熟练簇、一个熟练簇、四个老化簇、一个干豫素刺激基因（ISG）关联簇和两个稳态簇。所有中性粒细胞亚群在细菌感染个体中皆富集，说明了浸润的中性粒细胞在抵挡细菌病原体中的伏击作用。谋略还发现，来自严重细菌感染患者的未熟练中性粒细胞高抒发一系列促炎分子，如S100A8/9/12、CCL3/4、IL1B和CXCL8，这些分子被以为是严重感染性疾病（如结核病和COVID-19）中炎症细胞因子风暴的要津带领因子。此外，未熟练中性粒细胞还高抒发PADI4，这是NETosis（中性粒细胞外罗网酿成）的一个要津成分，最近的谋略标明NETs在严重感染性疾病的发病机制中具有显耀述用。

图5 中性粒细胞反应失调看成严重细菌感染的潜在孝敬成分

效果6. 巨噬细胞反应失调看成严重细菌感染的潜在孝敬成分

谋略分析了来自三种不同疾病气象的98,221个巨噬细胞，揭示了与健康对照比较，细菌感染患者巨噬细胞群的显耀重塑。基于MARCO、FABP4、MRC1、SPP1和FCN1的抒发阵势，巨噬细胞被分为经典单核细胞样巨噬细胞群（Macro_01/02/03/04_M1）、M2样巨噬细胞群（Macro_05/06/07/08_M2）和肺泡样巨噬细胞群（Macro_09/10/11/12/13_AM）。在健康个体中，AM样群体占肺巨噬细胞的70%以上，而在细菌性肺炎患者中，M1和M2样巨噬细胞占总肺巨噬细胞的约80%。谋略还发现，Macro_03_M1亚群阐扬出IDO1和PD-L1（CD274）的高水平抒发，这与巨噬细胞髓系抑止细胞（MDSCs）的免疫抑止活性关联，标明Macro_03_M1亚群在细菌感染中相似于M-MDSCs，可能在免疫抑止和细菌感染的督察中阐发作用，从而促进疾病进展。

图6 巨噬细胞反应失调看成严重细菌感染的潜在孝敬成分

小编小结

这篇文章通过大限度单细胞转录组图谱，深刻揭示了细菌性肺炎的免疫全景。谋略对74名个体（包括58名细菌性肺炎患者和16名健康对照）的支气管肺泡灌洗液细胞进行单细胞RNA测序，发现免疫反应的异质性与疾病严重进度密切关联。严重病例中，中性粒细胞和巨噬细胞亚群运转的炎症细胞因子风暴显耀，而轻度病例则阐扬出灵验的体液免疫反应，包括T滤泡缓助细胞和Th2细胞的彭胀，促进B细胞激活和抗体产生。此外，尽管两组病例均阐扬出T细胞耗竭，但轻度病例中细胞毒性CD8+ T细胞功能督察 robust，可能反馈了赔偿机制。谋略还发现，未熟练中性粒细胞和特定巨噬细胞亚群（相似髓系抑止细胞）在严重疾病发病机制中起要津作用，离别通过促进过度炎症和抑止T细胞激活。这些发现不仅增进了咱们对细菌性肺炎免疫机制的意会，还为开垦新的调养计谋提供了潜在靶点。

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