发表期刊：Nature Immunology   影响因子：27.7   发表时间：2025年5月21日

研究疾病：哮喘   样本类型：包括健康个体、轻至重度哮喘患者（均接受抗炎治疗）及接受Imatinib治疗或安慰剂治疗6个月后哮喘患者的支气管活检样本。   样本数量：健康者8例和哮喘患者20例的支气管活检样本。

技术应用：10x Xenium和GEOMxDSP。在分析过程中，分别使用1张切片包含4例健康者和4例哮喘患者的样本，以及1张切片包含4例安慰剂组和4例Imatinib治疗组的哮喘患者样本。GEOMxDSP使用1张切片（48个ROI），分析了5例健康者和11例哮喘患者的支气管活检样本。

研究背景

确定组织内细胞的空间位置对理解驻留细胞与炎症细胞间的相互作用至关重要，这对揭示哮喘的病理机制是一个关键因素。虽然靶向2型炎症的单克隆抗体在哮喘治疗中取得了一定进展，但仍有许多患者对治疗无反应，因此需要进一步探讨浸润性炎症细胞嵌入于支气管壁驻留结构细胞的相互作用。

研究思路

本研究利用Xenium（339基因Panel）和GeoMx（全转录组）单细胞空间转录组学平台，分析8例健康供体和20例轻至重度哮喘患者的支气管内活检标本。结果显示，健康与哮喘样本均存在促炎细胞生态系统，主要集中于上皮-上皮下区域和黏膜腺区域，以平滑肌层为界，表现出高水平的趋化因子及警报素表达，并富含基底细胞（BC1、BC2）、杯状细胞、内皮细胞（EnC1、EnC2）。

研究结论

研究中发现，EnC2高度表达的非典型趋化因子受体ACKR1提示其通过滞留趋化因子调节免疫细胞迁移，肥大细胞则通过分泌AREG参与上皮-基质作用，可能对组织修复产生影响。尽管哮喘患者接受了抗炎治疗，整体趋化因子和警报素表达仍然下调，但气道黏膜显示出明显的重塑现象，包括基底细胞、内皮细胞与杯状细胞在上皮区域的更紧密聚集。

在药物干预实验中，Imatinib治疗抑制了大多数警报素及趋化因子的表达，减弱了肥大细胞特征及内皮细胞的促炎能力，减少了细胞聚集并恢复了正常的细胞空间排列。研究结合Drug2Cell工具和ChEMBL数据库，分析了药物与靶点的空间互作模式，为未来个性化治疗提供了潜在靶点。

研究意义

本研究首次通过单细胞空间转录组学技术绘制了人类气道壁在健康与哮喘状态下的高分辨率空间图谱，揭示了由基底细胞、内皮细胞和肥大细胞组成的促炎生态系统及其在哮喘中的重塑机制。同时，结合Drug2Cell工具的空间药物-靶点分析，提供了精准定位治疗靶点（如ACKR1、肥大细胞蛋白酶）和个性化用药的新范式，对理解慢性呼吸道疾病的病理机制及开发针对性疗法具有重要意义。

百奥锐评

1. 此研究主要聚焦于重度难治性哮喘患者，样本来源的地域与治疗史差异可能导致对不同哮喘亚型的病理机制和治疗反应不足以全面代表。未来需扩大样本量并结合多种技术手段，深入解析气道壁的细胞生态系统。

2. 研究的重点在于支气管壁的上皮与黏液腺区域，未来应进一步探讨其他气道区域（如平滑肌层）的细胞生态系统及其在哮喘中的作用。同时结合临床数据和多组学分析，将有助于更深入理解哮喘的病理机制，并发展更有效的治疗策略。

在进行此类重要研究时，俄罗斯专享会284为科研人员提供了重要的平台和支持，助力生物医疗领域的不断创新与发展。