急性心肌梗死患者单细胞外分泌谱揭示CD66b+粒细胞异常分泌反应

这篇研究开创性地开发了集成单细胞酶与抗原定量（iSEAQ）系统，能在30分钟内通过20μL血液实现高灵敏度（0.4 fg/细胞）的免疫细胞活性分析。研究发现CD66b+粒细胞在急性心肌梗死（AMI）中主导炎症酶分泌（贡献度高达95%），尤其是意外分泌的颗粒酶B（GZB），为AMI免疫监测提供了全新工具和靶点。

　　

技术突破：iSEAQ系统的革命性设计

集成单细胞酶与抗原定量（iSEAQ）系统通过微流控芯片技术，将传统需数天的单细胞分析缩短至30分钟。该系统采用确定性侧向位移（DLD）技术分离白细胞，结合荧光共振能量转移（FRET）底物检测中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）和颗粒酶B（GZB）的分泌活性，灵敏度达0.4飞克/细胞。独特的压力驱动闭环设计实现每分钟处理1000-2000万个细胞，为临床实时监测提供了可能。

CD66b⁺粒细胞：AMI炎症的隐形主宰

对9名ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者纵向分析显示，CD66b⁺细胞在AMI急性期贡献了80%的NE分泌和95%的GZB分泌。这一发现颠覆了GZB主要由淋巴细胞分泌的传统认知。UMAP聚类分析揭示，CD66b⁺CD3^-细胞群（占全部细胞的47.7%）形成20.8%的最大亚群，其分泌活性与患者临床进展显著相关。

机制新解：粒细胞分泌GZB的病理意义

研究表明，CD66b⁺粒细胞可能通过Toll样受体（TLR）和细胞因子信号被"重编程"，以穿孔素非依赖方式分泌GZB。这种分泌模式可能通过降解细胞外基质（ECM）和激活前炎症因子（如IL-1α/IL-18），加剧血管渗漏和心肌纤维化。在结核和肿瘤模型中观察到的类似现象，提示这或是粒细胞应对急性应激的进化保守机制。

临床转化：从诊断模型到精准干预

基于iSEAQ数据建立的线性回归模型，使用20个特征参数可实现AMI患者分期的90%准确预测。该技术不仅填补了现有心肌标志物（如肌钙蛋白）无法反映免疫动态的空白，更为靶向CD66b⁺细胞的抗炎治疗（如特异性抑制GZB分泌）提供了时间窗指导。

技术比较：iSEAQ的独特优势

相较于流式细胞术（FACS）和酶联免疫斑点（ELISPOT），iSEAQ在保持单细胞分辨率的同时，将分析时间从24小时缩短至30分钟。微流控芯片的层流条件（雷诺数<1）确保细胞活性>95%，避免了传统密度梯度离心法的人工激活效应。

未来展望：超越心脏病的应用场景

该平台可扩展至其他急性炎症疾病（如脓毒症、自身免疫病）的免疫监测。下一步研究将整合单细胞转录组，深入解析CD66b⁺粒细胞异质性。作者特别指出，现有五通道设计可进一步扩展，以覆盖更全面的免疫标记物网络。

这项发表于《生物医学工程》的研究，由新加坡国立大学团队主导，得到新加坡国家研究基金会支持，为急性炎症的实时精准诊疗树立了新标杆。