综述：空间解析气道微环境：哮喘中上皮-免疫微环境的图谱

《Expert Review of Respiratory Medicine》：Spatially resolved airway niches: mapping epithelial–immune microenvironments in asthma

本综述系统阐述了空间组学技术（如Visium-HD、Xenium等）如何重新定义哮喘支气管壁为上皮-免疫微环境（如IL-13富集的杯状细胞枢纽、IL-17驱动的中性粒细胞口袋）的镶嵌体，揭示了被传统方法忽略的疾病关键化学因子、警报素及脂质梯度，为精准医疗（如生物制剂分层治疗）提供了新靶点与见解。

　　

ABSTRACT

Introduction

空间解析组学技术已经将支气管壁重新概念化为上皮-免疫微环境的镶嵌体。这些局部分子回路驱动着哮喘的异质性和对药物的反应性。传统基于组织解离的分析方法无法捕捉到这些精细的空间信息，而空间转录组学、多重成像蛋白质组学和空间代谢组学等新技术，使得在近乎单细胞的精度下解析这些微环境成为可能。

Areas covered

通过对PubMed、Embase、Web of Science和Scopus数据库（2005年1月至2025年7月）的系统检索，本综述汇集了利用空间组学技术研究人类气道活检组织、离体肺切片和小鼠哮喘模型的相关成果。重点介绍了多种前沿平台，包括Visium-HD、Xenium、CosMx SMI、MERFISH、成像质谱流式（Imaging Mass Cytometry）、MIBI以及高分辨率MALDI-MSI的应用。

这些研究揭示了多种关键的疾病定义性微环境结构（niches）：例如，富含白细胞介素-13（IL-13）的杯状细胞枢纽（goblet-cell hubs）、肥大细胞与平滑肌之间的相互作用环路（mast-cell – smooth-muscle loops）、由白细胞介素-17（IL-17）驱动的中性粒细胞聚集区（neutrophil pockets），以及成纤维细胞主导的组织重塑区域（fibroblast-remodeling zones）。这些空间分析暴露了关键的化学因子（chemokine）、警报素（alarmin）和脂质梯度，这些梯度勾勒出的微环境在基于解离的分析中被完全忽略，从而为发现新的治疗靶点提供了宝贵线索。

Expert opinion

空间组学以接近单细胞的精度将分子程序与微观解剖结构联系起来，并已准备好整合到精准医学的流程中。专家观点预测，具有成本效益的高通量“空间活检”技术，结合基于图论的人工智能分析方法，有望在五年内用于对患者进行生物制剂疗法的分层。然而，要实现广泛的临床应用，仍需克服一些挑战：包括降低检测成本、减少RNA扩散效应、统一福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本的处理流程，以及在全球化队列中实现多组学数据的整合。最终目标是产生可重复、具有临床指导意义的呼吸道图谱，从而为哮喘的个体化预防和治疗提供支持。