单细胞RNA测序揭示了鼠疫早期的动态免疫景观

本研究由杨瑞福博士、杜宗民博士(北京微生物流行病学研究所病原与生物安全国家重点实验室)和白帆博士(北京大学生命科学学院生物医学创新中心)牵头。

鼠疫耶尔森氏菌(Y.pestis)是鼠疫的病原体，在历史上的三场世界性大流行中已造成数百万人死亡。鼠疫主要是一种由跳蚤传播的人畜共患病。虽然每年世界各地只发生零星的人类鼠疫爆发，但不应低估鼠疫对人类和社会的威胁。该病的三种亚型在临床上常见，即腺鼠疫、败血症和肺鼠疫。腺鼠疫是主要形式，其特征是扩大的脓性脓肿，称为“淋巴管”，这是由鼠疫杆菌在感染后迅速迁移到dLN后大量复制引起的。鼠疫杆菌麻痹先天免疫反应的相关研究在感染的早期阶段是有限的，这阻碍了我们对鼠疫杆菌发病机制的认识。

研究人员通过将荧光标记的鼠疫杆菌皮下注射到小鼠腹股沟来模拟鼠疫的发展，从而对小鼠进行挑战。在此基础上，分别取小鼠感染后2小时和24小时(hpi)的腹股沟淋巴结，通过流式细胞仪和单细胞转录组测序分析淋巴结内免疫细胞组成和状态的变化。.与对照组相比，鼠疫耶尔森氏菌感染小鼠淋巴结细胞中炎症相关通路基因显着上调。在感染的早期阶段。研究人员通过特定荧光标记细胞的比例计算了感染偏好指数，发现鼠疫耶尔森氏菌倾向于与包括树突细胞、单核细胞/巨噬细胞和中性粒细胞在内的常驻先天免疫细胞相互作用，而不是与适应性免疫细胞相互作用。

随后，研究人员进一步对常驻的先天免疫细胞进行了分类，并进行了scRNA-seq。研究发现单核细胞/巨噬细胞对鼠疫耶尔森氏菌感染反应时表现出M1和M2偶联激活，这可能是宿主模式识别受体介导的免疫反应激活和鼠疫杆菌多种毒力因子抑制作用的综合结果。鼠疫。

此外，该团队还利用基于CellPhoneDB的细胞相互作用分析工具，揭示了不同细胞类型在不同感染时间点的配体受体相互作用。发现中性粒细胞的趋化因子受体CCR1可能参与感染后中性粒细胞向淋巴结的募集，并进行了CCR1功能抑制实验来验证这一结论。

综上所述，本研究证明了鼠疫耶尔森氏菌与宿主在单细胞转录水平的初始相互作用中所涉及的关键细胞类型和关键免疫事件，这对于了解鼠疫的发展和宿主免疫反应具有重要价值。鼠疫杆菌在早期阶段。

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