《Microbiology Spectrum》：Transcriptomic response to Borrelia afzelii infection in the skin of wild bank voles
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本研究通过RNA测序技术，首次系统分析了野生岸鼾鼠（Clethrionomys glareolus）耳部皮肤在感染莱姆病病原体阿氏疏螺旋体（Borrelia afzelii）后的转录组动态。研究发现，感染个体出现54个差异表达基因（DEGs），其中37个上调、17个下调，并通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）识别出5个与感染状态显著相关的基因模块。研究揭示了宿主通过增强B细胞介导的适应性免疫（如Cxcl13、Jchain等高表达）、抑制促炎反应（如干扰素诱导基因下调），并调控细胞外基质（ECM）相关基因（如胶原蛋白、层粘连蛋白表达下降）以限制病原体扩散。这些机制共同解释了天然宿主对博氏疏螺旋体的耐受性，为理解人莱姆病病理差异提供了新视角。
研究背景与意义
莱姆病是一种由伯氏疏螺旋体复合群（Borrelia burgdorferi sensu lato）引起的蜱媒人兽共患病，在欧洲和北美广泛流行。人类作为偶然宿主感染后可能出现疲劳、关节炎、神经系统病变等严重症状，而天然宿主如啮齿类动物通常表现为无症状携带。岸鼾鼠是欧洲莱姆病主要病原体阿氏疏螺旋体（B. afzelii）的关键储存宿主，但其在感染入口部位（皮肤）的免疫应答机制尚未明确。本研究通过分析野生岸鼾鼠感染后的皮肤转录组，旨在揭示天然宿主耐受感染的分子基础。
材料与方法
研究于2023年8月在波兰三个森林地点捕获44只野生岸鼾鼠，采集耳部组织样本，通过PCR检测博氏疏螺旋体感染状态（23只感染，21只未感染）。利用RNA测序（RNA-seq）技术获取转录组数据，采用DESeq2进行差异表达基因（DGE）分析，并以加权基因共表达网络分析（WGCNA）挖掘共表达模块。分析中控制了采样地点、性别和体重等混杂因素。
结果
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差异表达基因特征
DGE分析鉴定出54个显著差异表达基因（FDR < 0.05，|logFC| > 0.58），其中37个基因上调，17个下调。关键上调基因包括：
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Cxcl13：B细胞趋化因子，促进B细胞向感染部位迁移；
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Jchain：多聚免疫球蛋白A（IgA）和免疫球蛋白M（IgM）的连接链，调控抗体聚合；
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LOC125407534：免疫球蛋白λ轻链样蛋白，参与抗体组装。
这些基因表明感染后B细胞介导的体液免疫被显著激活。此外，细胞周期（如Cdkn3、Cdk1）和辅因子合成（如Nadsyn1）相关通路亦富集。
- 2.
共表达模块与功能富集
WGCNA识别出5个与感染状态显著相关的基因模块（蓝色、棕色模块正相关；蓝绿色、紫色、午夜蓝模块负相关）。富集分析发现：
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免疫应答相关：蓝色和棕色模块富集于“细菌防御反应”，但干扰素通路相关基因（如Rsad2、Ifit3）在午夜蓝模块中下调，提示促炎反应受抑制；
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细胞外基质重组：负相关模块中胶原蛋白（Col8a1、Col16a1等）和层粘连蛋白（Lama2、Lamb2等）基因表达下降，可能与限制博氏疏螺旋体黏附和组织浸润有关；
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代谢重编程：棕色模块中糖酵解（GO:0006096）、氧化磷酸化等通路上调，反映感染后能量需求增加。
- 3.
与人类疾病的对比
与人类莱姆病中强烈的促炎反应（如TNF、IL-6高表达）不同，岸鼾鼠呈现免疫调节特征：促炎细胞因子受体（Il11ra、Il17rd）及凋亡诱导因子Tnfsf12表达下降，而白细胞介素-1受体拮抗剂（Il1rn）上调。这种免疫平衡可能避免组织损伤，解释其无症状感染状态。
讨论与结论
本研究首次在野生岸鼾鼠皮肤组织中揭示了对阿氏疏螺旋体感染的多维度转录组应答，核心机制包括：
（1）适应性免疫优先激活：通过B细胞趋化、抗体生成相关基因上调实现病原体控制；
（2）炎症反应受限：下调干扰素通路及促炎因子，避免过度免疫病理损伤；
（3）细胞外基质重塑：降低胶原/层粘连蛋白表达，可能阻碍博氏疏螺旋体播散；
（4）代谢适应性调整：增强糖酵解和能量代谢以支持免疫应答。
这些发现不仅深化了对天然宿主-病原体共进化机制的理解，也为人类莱姆病治疗策略（如靶向免疫调节）提供了新思路。
