《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》：Single-cell RNA-sequencing of peripheral blood mononuclear cells reveals the transcriptome profile of Microtus fortis immune cells during the early phase of infection with Schistosoma japonicum
编辑推荐：
本研究通过单细胞RNA测序技术，首次系统描绘了天然抗性宿主东方田鼠（Microtus fortis）在感染日本血吸虫（Schistosoma japonicum）早期（10 dpi）外周血单核细胞（PBMCs）的免疫应答图谱。研究发现，与易感宿主昆明小鼠相比，东方田鼠的单核细胞中Cxcl9显著上调，树突状细胞（DCs）中Fcgrt和Irf7特异性高表达，CD4+T细胞中IL2和IL4表达增强并伴随Th2细胞扩增，抗体分泌细胞（ASCs）中免疫球蛋白基因（Igha、Ighg1、Ighg3）特异性上调。这些结果提示东方田鼠的天然抗性涉及先天与适应性免疫的高效协同激活，为抗血吸虫疫苗研发提供了新靶点。
引言
日本血吸虫病是一种被忽视的热带疾病，而东方田鼠（Microtus fortis）是目前已知唯一对日本血吸虫具有天然抗性的哺乳动物。血吸虫幼虫在感染后2天迁移至肺部，4天到达肝脏，但在12天左右发育被抑制，3周内死亡且不引起显著组织损伤。为阐明其抗性机制，本研究利用单细胞RNA测序技术，对比分析东方田鼠与易感宿主昆明小鼠在外周血单核细胞（PBMCs）层面的免疫应答差异。
材料与方法
研究选取6只东方田鼠和6只昆明小鼠，分别设置感染组（100条尾蚴）和对照组，于感染后10天（10 dpi）采集外周血。通过密度梯度离心分离PBMCs，使用GEXSCOPE?单细胞RNA文库试剂盒构建文库，在Illumina Novaseq 6000平台进行测序。原始数据通过CeleScope流程处理，使用STAR软件比对至小鼠参考基因组GRCm38（因东方田鼠基因组注释不完整），经质量过滤后获得20,667个东方田鼠细胞和23,147个昆明小鼠细胞。细胞聚类和差异表达分析通过Seurat软件完成，差异基因筛选标准为|log2FC|>0.25且调整后p值<0.05。
主要细胞类型鉴定
UMAP聚类分析显示，两组物种的PBMCs均包含单核细胞、树突状细胞（DCs）、T细胞、NK细胞、B细胞和红细胞。感染后，东方田鼠和昆明小鼠的单核细胞比例均下降，而B细胞比例上升，提示感染引发免疫细胞动态重分布。
单核吞噬细胞特征分析
单核细胞（标志基因Cd14）和DCs（标志基因Flt3）进一步亚群分析发现，东方田鼠单核细胞高表达Fn1和C1qb，DCs高表达Fxyd5和Lsp1；昆明小鼠单核细胞高表达Ace和Fcgr4，DCs高表达Ccr2和S100a6。感染后两者DCs比例均上升，但东方田鼠DCs数量显著高于昆明小鼠。差异表达分析显示，Ccr2在两组单核细胞中均上调，但Cxcl9仅在东?田鼠单核细胞中特异性高表达。东方田鼠DCs中Irf7和Fcgrt显著上调，而昆明小鼠无此变化。
T细胞免疫应答
T细胞亚群分析显示，东方田鼠分为CD4 na?ve T、CD4效应T（CD4 Teff）、细胞毒性T和双阴性T（DNT）细胞，昆明小鼠额外识别出CD8 na?ve T细胞。感染后东方田鼠CD4 Teff比例显著增加，而细胞毒性T细胞比例下降。CD4 Teff进一步分为Th1（高表达Tnf）、Th2（高表达Gata3、IL4、IL5）和Treg（高表达Foxp3、Ctla4）细胞，其中Th2细胞比例在感染后上升。基因表达分析证实，IL2和IL4在东方田鼠CD4+T细胞中特异性上调，Ccr2和Tcf7在CD8+T细胞中高表达。
B细胞及体液免疫
B细胞分为 na?ve B细胞（标志基因Cd19、Pax5）、边缘区B细胞（MZ B，高表达Cd44）和抗体分泌细胞（ASCs，高表达Cd27、Cd38）。感染后东方田鼠B细胞亚群比例无显著变化，而昆明小鼠na?ve B细胞比例上升。关键发现在于ASCs中免疫球蛋白基因的表达：东方田鼠感染后Igha、Ighg1和Ighg3显著上调，IghM下调；昆明小鼠的Igha和Ighg2c则下调。
关键基因验证
通过qPCR验证了IL2、IL4、Cxcl9和Fcgrt在东方田鼠感染后的表达水平，结果与单细胞数据一致，证实测序可靠性。
讨论与结论
本研究从单细胞层面揭示了东方田鼠抗血吸虫感染的免疫特征：单核细胞中Cxcl9上调可能招募巨噬细胞至感染部位；DCs中Irf7和Fcgrt上调增强干扰素应答和抗体转运；CD4+T细胞中IL2/IL4驱动的Th2极化及ASCs中IgA/IgG类抗体上调，共同促进体液免疫杀伤血吸虫。这些发现为阐明天然抗性机制提供了新视角，但样本量有限、缺乏组织层面数据仍是局限。未来需结合肺部/肝脏免疫图谱及东方田鼠特异性抗体深入探究。
