单细胞与空间转录组学揭示人类皮肤对杜克雷嗜血杆菌感染的免疫基质细胞应答图谱

（推荐语）本研究通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学技术，首次在单细胞分辨率下解析了人类志愿者皮肤感染杜克雷嗜血杆菌（Haemophilus ducreyi）后免疫与基质细胞的动态响应。研究发现13种主要细胞类型在脓疱期病灶中的特异性富集，揭示了干扰素（IFN-α/β/γ）通路、TLR7/9信号及IDO1+巨噬细胞等关键效应机制，为理解胞外病原体免疫逃逸提供了高分辨率视角。

　　

实验模型与样本采集

杜克雷嗜血杆菌（H. ducreyi）是导致软性下疳和儿童皮肤溃疡的重要病原体。研究者通过人类挑战模型，在志愿者上臂皮肤接种35000HP菌株至脓疱形成阶段，采集5名志愿者的脓疱和模拟伤口组织进行单细胞测序，其中4对样本用于空间转录组分析。

单细胞图谱揭示13种细胞类型

通过10X Genomics平台对82,972个细胞进行分析，鉴定出13类主要细胞：T/NK样细胞（TNK）、巨噬细胞、髓样树突细胞（mDC）、浆细胞样树突细胞（pDC）等免疫细胞，以及成纤维细胞、角质形成细胞等基质细胞。脓疱中免疫细胞比例显著升高（P<0.05），尤其是pDC数量较伤口增加10倍，且呈现TLR7/9-SLC15A4-IFNAR2信号轴激活特征。

免疫调控的分子机制

• 干扰素应答：ISG高表达细胞群（含8个亚群）显著富集于脓疱，表达STAT1/STAT3-IRF1通路分子及IL-1β，其中IDO1⁺TNF⁺亚群显示IFN-γ特异性响应。
• 巨噬细胞极化：脓疱中IL2RA⁺IL27⁺ M1样巨噬细胞特异性存在，同时表达促炎因子（IL23A）和免疫抑制分子IDO1，形成"炎症-调节"双重状态。
• T细胞耗竭：CD8⁺细胞毒性T细胞（CTL）是IFN-γ主要来源，但脓疱中同时存在FOXP3⁺调节性T细胞（Treg），可能与免疫清除失败相关。

空间互作网络

空间分析显示脓疱中TNK细胞与抗原呈递细胞（巨噬细胞、mDC/pDC）高度共定位（P<0.05）。局部Moran's I系数证实，干扰素刺激区域与抗原呈递热点（尤其脓肿周围巨噬细胞）显著重叠。角质形成细胞CXCL9/10/11的分泌可能招募免疫细胞至表皮附近。

基质细胞的重编程

• 成纤维细胞：脓疱中肌成纤维细胞（表达POSTN和ENG）比例增加，与瘢痕形成风险相关。
• 内皮细胞：内皮-间质转化（EndoMT）亚群高表达SELE，介导CLA⁺ T细胞迁移。
• 缺氧微环境：内皮细胞广泛表达HIF1A，提示感染部位存在缺氧应激。

系统生物学意义

该研究首次绘制了人类皮肤对胞外细菌感染的单细胞响应图谱，揭示H. ducreyi通过诱导"炎症-耐受"平衡的免疫微环境实现持续感染。pDC驱动的I型干扰素应答和巨噬细胞IDO1表达可能成为干预靶点，为慢性皮肤溃疡治疗提供新思路。