单细胞图谱揭示银屑病III型炎症中独特的血小板表型及其诊断潜力

《Nature Communications》：Single cell mapping identifies a distinct platelet-phenotype in psoriatic type III inflammation

本研究针对炎症性疾病中血小板表型多样性认知不足的问题，通过高维单细胞流式技术前瞻性分析银屑病（III型炎症）与特应性皮炎（II型炎症）患者血小板亚群。研究发现CD32+CD154+和TLR2+TLR4+血小板亚群在银屑病中特异性升高且随治疗消退，为炎症分型诊断提供了新型循环生物标志物。

　　

在传统认知中，血小板始终扮演着凝血与止血的关键角色。然而近年研究发现，这些无核细胞远不止是血管的"维修工"，更是免疫调节的重要参与者。它们通过表面受体与免疫细胞相互作用，分泌细胞因子，在炎症过程中推波助澜。特别是在银屑病这类III型炎症性疾病中，血小板如何响应特定炎症环境，是否存在特征性亚群，这些问题如同迷雾般笼罩在科研人员心头。

目前的研究多聚焦于白细胞亚群和细胞因子网络，而对血小板在特定炎症类型中的表型特征知之甚少。虽然已有证据表明血小板在银屑病和特应性皮炎（AD）等慢性炎症性皮肤病患者中呈现"活化"状态，但关于其在不同炎症类型（如II型与III型）中的特异性表面标志物组合仍属空白。更重要的是，能否利用血小板表型特征作为疾病诊断和疗效评估的生物标志物，仍是未解之谜。

为此，来自德国癌症研究中心和苏黎世大学的研究团队在《Nature Communications》发表了最新成果。他们通过高参数单细胞光谱流式细胞术，前瞻性追踪银屑病和特应性皮炎患者在接受系统治疗过程中血小板表型的动态变化，并与健康对照比较，首次揭示了III型炎症特异的血小板亚群特征。

关键技术方法包括：从德国海德堡单中心招募的三个队列（健康对照、银屑病患者、特应性皮炎患者）采集外周血样本；通过差速离心法分离纯化血小板；采用42抗体标志板进行高维光谱流式细胞术分析；应用UMAP降维和FlowSOM聚类算法识别血小板亚群；利用非标记定量蛋白质组学技术分析血小板全蛋白组。

结果

无偏数据分析显示血小板具有独特的III型炎症特异性表型

通过主成分分析发现，银屑病患者的血小板在基线期与健康对照和特应性皮炎患者明显分离。前两个主成分主要受CD32、CD154（CD40配体）、TLR2和TLR4等标志物驱动。这些差异在基线期最为显著，随着治疗推进而减弱，表明成功的皮肤病治疗会导致血小板活化和炎症的消退。

数据驱动分析证实血小板的III型特异性表型

UMAP可视化结合FlowSOM聚类揭示了血小板亚群的分布模式。特别值得注意的是，CD32⁺CD154⁺和TLR2⁺TLR4⁺血小板亚群在银屑病患者基线期的频率显著高于健康对照（p=0.048和p=0.049）。这些亚群在特应性皮炎患者中未见增加。治疗后四周，GARP⁺P2Y12⁺血小板亚群频率也显著升高（p=0.042）。相关性分析显示CD32⁺CD154⁺频率与银屑病面积和严重指数（PASI）呈正相关趋势，但与全身炎症标志物如白细胞计数和C反应蛋白无关。

血小板蛋白组学分析验证表面标志物特异性

血小板全蛋白组分析从2611种鉴定蛋白中发现了银屑病相对于健康对照的35种差异表达蛋白，特应性皮炎相对于健康对照的4种差异表达蛋白。然而，流式细胞术鉴定的关键表面标志物（CD32、CD154、TLR2、TLR4）在蛋白组水平未显示显著差异，突显了单细胞表面蛋白分析在检测炎症类型相关差异中的必要性。

独立验证队列确认表型特异性

在两个独立验证队列中，银屑病患者CD32⁺CD154⁺血小板频率升高的现象得以重复（队列3中p=0.006），TLR2⁺TLR4⁺和GARP⁺P2Y12⁺亚群也呈现相同趋势。特应性皮炎患者的血小板表型频率与健康对照无异，进一步证实了III型炎症特异性血小板表型的可靠性。

讨论与结论

本研究首次在单细胞分辨率上揭示了银屑病III型炎症特有的血小板表型特征。CD32⁺CD154⁺和TLR2⁺TLR4⁺血小板亚群的特异性升高，为理解血小板在特定炎症环境中的响应机制提供了新视角。

从机制角度看，CD154（CD40配体）作为肿瘤坏死因子超家族成员，可在血小板活化后迅速表达，通过CD40信号触发单核细胞和内皮细胞产生IL-1、IL-6和TNF等促炎因子。CD32（FcγRIIa）作为组成型表达于血小板的受体，可被干扰素γ上调，增强血小板活化。TLR4通过激活中性粒细胞促进中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）形成，而TLR2活化诱导可溶性CD62P、RANTES和sCD40L释放，这些机制共同构成了银屑病自身放大的炎症环路。

值得注意的是，在特应性皮炎（II型炎症）中未发现类似的特异性血小板表型，提示血小板可能更倾向于参与III型而非II型炎症过程，这一发现为炎症类型特异性的细胞机制研究开辟了新方向。

研究的临床意义尤为突出。对于临床诊断困难的病例（如红皮病），当前主要依赖皮肤活检和耗时昂贵的分子技术（如单细胞RNA测序、空间转录组学）。血小板表型分析作为一种微创、高效的血液检测方法，有望成为炎症性皮肤病分型诊断的有力工具。此外，针对血小板-免疫细胞相互作用的治疗策略（如抗CD154抗体）已在I型炎症性疾病中显示潜力，理解不同炎症条件下的特异性血小板表型，将为精准治疗提供新靶点。

当然，研究也存在一定局限性，如样本量相对较小，系统治疗除改善皮肤炎症外可能产生的全身效应，以及数据分析中潜在的批次效应等。未来需要更大规模的研究验证这些血小板亚群在不同病因炎症性疾病中的功能作用。

总之，这项研究不仅揭示了炎症类型特异性的血小板表型特征，更开辟了血小板作为炎症性疾病诊断生物标志物和治疗靶点的新路径，为精准免疫治疗提供了富有前景的研究方向。