克日，天津医科大学基础医学院蔡志刚教授团队在Cell Reports(IF 7.5)上揭晓了题为“Single-cell and spatial transcriptomics reveal the pathogenesis of chronic granulomatous disease in a natural model”的研究效果。研究人yuan通过情形袒露控制，基于Ncf2^?/?小鼠构建了慢性肉芽肿疾病(CGD)模子。这些小鼠在清洁级情形中可自觉形成肺部肉芽肿，在病变肺组织泛起显著微生物群落转变，陪同中性粒细胞和单核泉源巨噬细胞(MDMs)的浸润。具有促炎转录特征的NOS2高表达中性粒细胞定位于肉芽肿焦点区，而外周区MMP12标志的MDMs亚群则泛起促纤维化特征。通过药物抑制巨噬细胞的迁徙抑制因子(MIF)、缺失促生涯基因Morrbid或敲除Il1r1基因，均可通过减轻炎症有用抑制肉芽肿形成。gai研究不仅构建了基于情形控制的自然的小鼠CGD模子，剖析了肉芽肿形成的细胞及分子机制，更为开发有用治疗战略提供了科学依据。本研究接纳壹定发生物的高分辨率空间芯片手艺和寻因生物的SeekSpace单细胞空间转录组手艺，对样本举行空间分辨率的基因表达谱剖析。

慢性肉芽肿病(CGD)是由NOX2氧化酶亚基基因(如CYBB,?CYBA,?NCF1,?NCF2和NCF4等)及组装相关基因CYBC1的功效缺失突变引起，导致中性粒细胞等先天免疫细胞活性氧(ROS)天生缺陷，患者易重复发生细菌/真菌熏染，尤其是致死性肺部熏染。此外，ROS的镌汰也扰乱了炎症反映，引起诸如肉芽肿形成、炎症性肠病和系统性红斑狼疮等太过炎症的并发症。CGD的焦点机制涉及髓系细胞异常群集糰n傺滓蜃(TNF-α、IL-1等)太过表达，现有靶向TNF-α/IL-1的免疫调治疗法虽有用但副作用大。其他研究已展现巨噬细胞迁徙抑制因子(MIF)可以通过MAPK/PI3K/NF-κB通路加剧炎症，而MIF在CGD中的作用研究较少。此外，长链非编码RNA—Morrbid通过抑制促凋亡卵白Bim延缓中性粒细胞凋亡，导致髓系细胞太过存活和炎症一连。那么，靶向抑制MIF或敲除Morrbid可能成为调控CGD太过炎症的新战略，为优化基因治疗/移植疗效提供理论支持。

通过单核级别空间转录组手艺(SeekSpace)完成了对照小鼠和CGD模子小鼠肺部组织切片的测序剖析，效果显示：

2.?巨噬细胞关jian作用：特异性巨噬细胞亚群Mac1定位于肉芽肿边缘，同时高表达M1标志物(Nos2)、M2标志物(Arg1)及细胞外基质(ECM)重塑基因(Mmp12、和Fn1)，提醒其兼具促炎与促纤维化功效。

3.?纤维化机制：肉芽肿外周成纤维细胞高表达ECM因素基因(Col1a1、Col4a1、Fn1)及调控因子Timp1，Masson染色证实肺部胶原纤维显著沉积，批注ECM异常重构是肉芽肿形成的主要环节。

4.?2种手艺验证：空间转录组数据与单细胞测序效果一致，团结RCTD算法精准定位细胞类型，展现肉芽肿差异区域的细胞协同作用，为靶向干预提供空间分子基础。

图1?2种空间转录组学平台剖析CGD肉芽肿结构特

此外，基于BMKMANU S1000空间转录组平台及RCTD算法，团结单细胞测序数据，剖析小鼠肺部病变的空间细胞漫衍。CGD模子小鼠的肉芽肿焦点区：以单细胞测序判断的Neu6中性粒细胞亚群为主，高表达促炎相关基因(Nos2、Mif、Il1a/Il1b)，驱动局部炎症。肉芽肿外周区：以Mac1巨噬细胞和活化的成纤维细胞为主，Mac1巨噬细胞同时表达M1标志物(Nos2)、M2标志物(Arg1)糰n傧宋(Mmp12和Fn1)，兼具促炎与促纤维化功效。Neu6中性粒细胞主导肉芽肿焦点炎症，外周Mac1巨噬细胞与成纤维细胞协同促进纤维化包囊形成，展现肉芽肿病变中炎症-纤维化协同演进的分子空间特征。

CGD模子小鼠外周血(PB)、脾脏(SP)及骨髓(BM)中视察到髓系细胞显著积累与淋巴细胞镌汰，提醒造血异常。

CGD小鼠造血系统在促炎因子及重大转录网络驱动下，发生髓系偏倚性重塑，体现为髓系扩zeng与非髓系造血抑制。

图2?Morbid基因缺陷可减轻CGD小鼠的全shen炎症和髓系细胞偏倚