单细胞 RNA 测序解析幽门螺杆菌感染的人类胃部免疫抑制微环境:开启攻克幽门螺杆菌感染新征程

《Nature Communications》:

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Nature Communications

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  幽门螺杆菌(H. pylori)严重威胁人类健康,但其免疫逃逸机制不明。研究人员整合单细胞 RNA 测序和 TCR 分析,发现 H. pylori 感染导致抗原呈递和吞噬功能受损等。该研究为开发新疗法提供关键见解。

  幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H. pylori)是一种令人头疼的革兰氏阴性菌,悄无声息地 “定居” 在近一半人的胃里,对人类健康发起了严峻挑战。它与慢性胃炎、胃溃疡,甚至胃癌的发生都有着千丝万缕的联系,被世界卫生组织列为 “高优先级” 病原体。尽管人体的免疫系统在发现幽门螺杆菌入侵后,会迅速调集白细胞奔赴胃部 “战场”,展开激烈的免疫反击,但幽门螺杆菌却总能巧妙地躲过一次次 “攻击”,长期在胃里 “安营扎寨”。目前,虽然知道幽门螺杆菌会耍些 “小手段” 来抑制免疫反应,比如改变自身的生物活性分子结构,干扰宿主的免疫识别,但这些大多是基于体外实验和小鼠研究得出的结论。对于幽门螺杆菌在人体中究竟是如何操控先天免疫和适应性免疫,从而逃避被清除的命运,我们知之甚少。为了揭开这个谜团,来自南方医科大学深圳医院等机构的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员为了探究幽门螺杆菌感染对人体胃部生态系统的影响,采用了单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)和 T 细胞受体(TCR)测序技术,对 11 名幽门螺杆菌阴性和 12 名阳性的慢性胃炎患者的 187,192 个细胞进行了分析,同时进行了体外和体内实验来验证关键发现。

在研究结果部分,首先是队列特征和单细胞分析。研究人员严格筛选患者,收集了胃标本和外周血单个核细胞(PBMC)样本。通过单细胞 RNA 测序,发现幽门螺杆菌阳性和阴性样本的细胞组成存在显著差异,这表明幽门螺杆菌定植会使胃部生态系统发生重编程。

接着是抗原呈递能力的研究。单核细胞、树突状细胞(DC)等抗原呈递细胞(APC)在幽门螺杆菌感染后,主要组织相容性复合体 II 类(MHC-II)分子相关的抗原加工和呈递能力受到抑制。这一结果不仅在人体样本中得到证实,在感染幽门螺杆菌的小鼠实验中也得到了验证,说明幽门螺杆菌感染会营造免疫抑制的微环境。

巨噬细胞的变化也值得关注。研究发现了两种巨噬细胞群体,并且明确了单核细胞向 C1QC+巨噬细胞的分化轨迹。同时,幽门螺杆菌感染会限制巨噬细胞的抗原呈递和吞噬功能,进一步揭示了幽门螺杆菌感染对免疫细胞功能的影响。

T 细胞方面,研究人员对 T 细胞进行聚类分析,发现幽门螺杆菌感染后,CD8+T 细胞中的特定亚群表现出免疫抑制表型,且 T 细胞的克隆扩增能力受到抑制。这意味着幽门螺杆菌可能通过削弱 T 细胞的战斗力,来实现免疫逃逸。

此外,研究还发现 HLA-DRhiCTLA4+T 细胞与巨噬细胞之间存在相互作用。通过配体 - 受体分析和免疫荧光染色,证实了两者通过 CTLA4/CD86 轴进行相互作用,这种作用会抑制巨噬细胞的抗原呈递能力和 T 细胞的激活,为幽门螺杆菌的持续感染提供了有利条件。

在研究结论和讨论部分,该研究系统地描绘了幽门螺杆菌感染后人体胃部的免疫抑制生态系统。研究揭示了抗原呈递细胞抗原呈递能力下降和 T 细胞克隆扩增受限等现象,这些发现对于理解幽门螺杆菌如何操控宿主免疫系统实现持续感染至关重要。这不仅有助于我们深入认识幽门螺杆菌感染的致病机制,更为开发新型治疗策略提供了关键的理论依据,有望帮助人们彻底攻克幽门螺杆菌感染这一全球性的健康难题。

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