JOURNAL OF INFECTION：单细胞RNA测序揭示了人类肺结核肺的异质性和细胞间串扰

结核分枝杆菌引起的肺结核涉及异质病，包括表现为巩固的间质性肺炎、具有非坏死或病例坏死中心的颗粒瘤病变以及空洞液化病变。结核肺炎包含类似于具有淋巴聚集团块的上皮细胞的活跃巨噬细胞的融合聚集体。非坏死性肉芽肿的中心由巨噬细胞组成，并被淋巴细胞包围。坏死性肉芽肿可以进一步封装由成纤维细胞、胶原蛋白和炎症细胞组成的纤维化边缘。

比较不同结核病病变中的细胞组成表明，包括T-调节性（Treg）细胞和泡沫巨噬细胞的抑制性免疫细胞的病变积累可能有助于慢性结核病。与这一早期观察一致，最近已使用人类结核肉芽肿中37种蛋白质的多路复用成像来揭示涉及特雷格细胞和免疫调节性骨髓细胞之间空间协调的免疫抑制特征。后一项研究的重点是非坏死性肉芽肿，与晚期结核相关的过度纤维化和坏死病变被排除在外。这些研究共同表明，人类结核病的免疫抑制特征与病变无关。

18F标记的氟脱氧葡萄糖（FDG）的正电子发射断层扫描通过追踪增强葡萄糖摄取的位置来定位炎症区域。肺结核患者的肺部18F-FDG渴望已被用于监测疾病进展、治疗反应和复发。因此，18FDG贪婪升高的组织可能会确定与结核病相关的炎症部位。在这项研究中，研究人员没有关注不同的结核病病变类型，而是根据18F-FDG的贪婪检查结核病组织，目的是确定结核病进展的细胞相关性。鉴于在长达数月的抗结核治疗失败后进行了临床指示的肺切除手术，本研究只有肺结核晚期的肺组织可供研究。

单细胞RNA测序是一种强大的方法，可以同时测量单细胞中的基因转录，并可用于描述人类肺结核的细胞异质性。2023年9月9日发表在JOURNAL OF INFECTION的文章，对高18F-FDG-avidity的肺组织和肺结核患者低或背景18F-FDG-avidity的相邻非参与肺组织进行了单细胞转录组学。使用公共领域数据库捐赠者的健康组织进行比较。

确定了与肺部结核和炎症相关的免疫细胞类型及其转录状态。外周血中表达与结核病进展相关的基因可以映射到结核病（TB）肺部的骨髓细胞和淋巴样亚集。值得注意的是，富含结核病进展基因表达的骨髓和淋巴子集预计将形成涉及免疫抑制、辅刺激和趋化因子分子的广泛网络。单细胞分辨率下18F-FDG-avid结核肺的轮廓应定义与结核病相关的炎症的细胞基础，并指导发现限制疾病进展或改善治疗结果的治疗目标。

研究人员通过单细胞RNA测序揭示了6名结核病患者18FDG贪婪的肺组织中的异质性和细胞间串扰和相邻的相邻非相关组织。结核肺有调节性T细胞（Treg）、耗尽的CD8 T细胞、免疫抑制性骨髓细胞、常规DC、浆果体DC和中性粒细胞。发炎的肺部的免疫细胞显示ATP合成和干扰素介导的信号普遍上调。

人类肺结核细胞图谱

免疫抑制性骨髓细胞和特雷格细胞强烈显示与结核病进展相关的基因转录。发现了IL4I1表达髓样细胞和涉及趋化因子、共刺激分子和免疫检查点的特雷格细胞之间的密集相声，其中一些在18F-FDG-avid肺部中具有特异性。本文分析提供了对肺结核的转录异质性和细胞串扰的见解，并指导揭示了结核治疗的细胞和分子靶点。

综上所述，研究人员使用单细胞RNA测序来描述结核肺的转录异质性和细胞间串扰。最独特的发现是观察免疫抑制性髓细胞和特雷格细胞。这两种细胞类型是参与以前与结核病进展相关的基因转录的主要细胞类型。他们在肉芽肿周围表现出并列。免疫抑制性骨髓细胞与Treg以及耗尽的CD8和CD4记忆/效应器T细胞表现出广泛的潜在相互作用。本研究揭示了单细胞分辨率肺结核免疫抑制利基的分子细节，并深入了解了结核病进展的潜在机制以及宿主定向肺结核治疗目标的发现。

原始出处

Wang L, Ma H, Wen Z, Niu L, Chen X, Liu H, Zhang S, Xu J, Zhu Y, Li H, Chen H, Shi L, Wan L, Li L, Li M, Wong KW, Song Y. Single-cell RNA-sequencing reveals heterogeneity and intercellular crosstalk in human tuberculosis lung. J Infect. 2023 Nov;87(5):373-384. doi: 10.1016/j.jinf.2023.09.004. Epub 2023 Sep 9.