空间转录组学揭示宿主对口腔念珠菌病的免疫应答图谱:M2巨噬细胞与新型抗菌蛋白SPRR的关键作用

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:mBio 5.1

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  本研究采用10× Visium空间转录组技术,首次绘制了免疫健全小鼠口腔念珠菌病(OPC)的宿主应答时空图谱。研究发现:1)感染微环境中M2型巨噬细胞(CD206+/MRC1+)通过IL-4Rα/IL-13Rα1信号通路抑制过度炎症;2)血小板活化(PF4/SELP)和角质细胞源性小脯氨酸富集抗菌蛋白(SPRR)构成新型防御屏障;3)代谢重编程(HIF-1α介导的糖酵解→β氧化)驱动感染区(INF)向修复区(RES)转化。该研究为免疫抑制患者OPC治疗提供了M2极化调节和SPRR蛋白疗法新思路。

  

空间转录组解析OPC免疫微环境
10× Visium技术对BALB/c小鼠感染60小时后的舌组织进行空间转录组分析,发现感染灶(INF)与修复区(RES)存在显著差异:INF区域高表达IL-17A/IL-1β等促炎因子(>60倍)和糖酵解相关基因(HIF-1α+),而RES区域富集M2巨噬细胞标记物(MRC1+/ARG1+)和β氧化酶系。CellChat分析揭示成纤维细胞通过胶原蛋白(COL1A1)和层粘连蛋白(LUM)信号调控上皮修复,其通讯强度在感染组提升378%。

免疫平衡的双向调控
NF-κB抑制因子(NFKBIA/NFKBIE)的表达量是NF-κB本身的2倍,形成"刹车"机制。RP-832C抑制M2巨噬细胞可使真菌载量延长1 log(P<0.01),证实M2通过分泌CCL6/CCL8促进组织修复。值得注意的是,虽然Th2细胞因子(IL-4/IL-13)未检出,但其受体(IL-4Rα/IL-13Rα1)在520个捕获点广泛分布,提示早期免疫转换。

SPRR蛋白的抗菌突破
小脯氨酸富集蛋白家族(SPRR1/2)表达量暴增300倍,与钙卫蛋白(S100A8/A9)共定位。重组SPRR2e在0.5 μg/mL即可破坏白色念珠菌膜完整性(FDA渗透性实验),对生物膜抑制浓度(MBIC50)为32 μg/mL。基因敲除(Sprr1a?/?;Sprr2a?/?)小鼠感染后真菌载量较野生型高1 log(P<0.0001),口服SPRR2e治疗使免疫抑制小鼠真菌载量降低1.5 log。

代谢与癌化风险警示
INF区域胆固醇合成通路(HMGCR+)与TSCC相关基因(FOSL/JUNB)同步激活,而RES区域胰岛素样生长因子(IGF)信号促进胶原重塑。这种"伤口未愈"状态(IL-6/JAK2/STAT3轴持续活化)可能解释OPC患者口腔鳞癌(OSCC)风险升高现象。

技术局限与转化价值
空间转录组分辨率限制(每个55 μm斑点含多个细胞)可能低估单细胞异质性。但该技术首次可视化SPRR蛋白在角质层的杀菌作用,为开发穿透黏膜的抗菌肽提供新靶点。M2巨噬细胞时序调控和血小板-巨核细胞轴(CD41+PF4+)的发现,为免疫调节疗法设计开辟新途径。

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