通过单细胞RNA测序技术，揭示H?在败血症恢复过程中介导的肠道免疫细胞间细胞通讯的调控作用

《Journal of Translational Medicine》：Unraveling the regulatory role of intercellular communication in intestinal immune cells mediated by H? in sepsis recovery through single-cell RNA sequencing

　　

摘要

背景

败血症是一种危及生命的疾病，其特征是免疫反应失调，其中肠道免疫系统起着关键作用。虽然氢气（H?）显示出治疗潜力，但其对肠道免疫细胞通讯的具体影响仍不清楚。

方法

我们使用了通过盲肠结扎和穿刺（CLP）诱导的败血症小鼠模型。小鼠被分为对照组、败血症组和H?处理组。我们采用了一种综合方法，结合了肠道组织的单细胞RNA测序（scRNA-seq）以及组织学、生化和功能分析，来研究免疫系统的变化及H?的作用。

结果

H?治疗显著减轻了肠道损伤，减少了上皮屏障的通透性（通过血清中DAO和FITC-葡聚糖水平的下降得到证实），并抑制了全身性炎症。scRNA-seq显示，H?恢复了败血症引起的B细胞和T细胞亚群的紊乱。它使非功能性B细胞的异常扩增恢复正常，并纠正了T细胞的分化路径，促进了功能平衡。从机制上讲，H?调节了关键基因（如Stat3、Ccl5、Foxo1）以及包括氧化磷酸化、B细胞受体信号传导和Foxo信号传导在内的关键通路。此外，细胞间通讯分析表明，H?显著增强了T细胞、B细胞和上皮细胞之间的相互作用，尤其是通过CCL信号网络。

结论

我们的研究表明，H?疗法通过在全细胞水平上重新编程肠道免疫微环境来缓解败血症。这是通过使免疫细胞亚群恢复正常、重塑细胞间通讯并最终平衡炎症反应来实现的，从而使H?成为一种有前景的败血症免疫调节剂。