单细胞转录组技术突破：儿童哮喘气道嗜酸性粒细胞与免疫细胞的精准解析

本研究针对单细胞RNA测序(scRNA-seq)在粒细胞捕获中的技术瓶颈，创新性地采用鼻灌洗样本结合10x Genomics Flex平台及定制化分析流程，实现了嗜酸性粒细胞检测量16倍的突破性提升。该研究不仅揭示了高/低嗜酸性粒细胞哮喘表型的转录组差异，还发现了粒细胞亚群的功能异质性，为气道炎症机制研究和个性化治疗策略提供了重要技术框架与数据资源。

　　

在儿童哮喘研究领域，粒细胞尤其是嗜酸性粒细胞(Eosinophils)的异常浸润一直是气道炎症的核心特征。然而传统单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术面临严峻挑战——这些脆弱细胞在分离过程中极易裂解，其低RNA含量又容易被背景噪音淹没，导致组织微环境中关键免疫群体的"侦查盲区"。这种技术局限严重阻碍了科学家对哮喘异质性的精准解析，也制约了靶向治疗策略的开发。

为攻克这一难题，研究人员创新性地采用非破坏性鼻灌洗采样方式，结合10x Genomics Flex平台的微流控技术和定制化生物信息学流程。通过优化细胞固定保护方案与计算去噪算法，成功实现了粒细胞的高保真捕获。研究最引人注目的突破在于嗜酸性粒细胞检出量较传统方法提升16倍以上，首次在单细胞分辨率下绘制了哮喘患儿气道免疫微环境的完整图谱。

方法学革新
研究纳入儿童哮喘患者的鼻灌洗样本，避免机械分离造成的细胞损伤。采用特殊固定剂稳定粒细胞膜结构，通过UMI(Unique Molecular Identifier)校正技术区分真实转录本与背景噪音。细胞分型结果与组织病理学和bulk RNA-seq数据交叉验证，确保数据可靠性。

表型异质性解析
通过对比高/低嗜酸性粒细胞哮喘患儿样本，发现两组间存在显著的转录组差异：高嗜酸组中CCL23、IL1RL1等炎症因子表达上调，低嗜酸组则呈现独特的IFN-γ信号通路激活。更令人振奋的是，研究首次鉴定出嗜酸性粒细胞亚群EO₁-EO₃，其中EO₂亚群特异性表达CD274(PD-L1)，提示其可能参与免疫检查点调控。

中性粒细胞多样性
中性粒细胞(Neutrophils)同样展现出惊人异质性，研究者识别出具有促炎特征的Neu_pro亚群和表现组织修复特性的Neu_repair亚群。单细胞轨迹分析揭示，这些亚群可能代表不同分化状态，其比例失衡与哮喘严重程度显著相关。

上皮-免疫互作
跨细胞类型分析发现，高嗜酸组的气道基底上皮细胞显著上调EGFR通路，而杯状细胞中MUC5AC表达与特定嗜酸亚群数量呈正相关，为"上皮-免疫轴"理论提供了分子证据。

这项发表于《Journal of Allergy and Clinical Immunology》的研究，不仅建立了组织粒细胞单细胞分析的金标准，其开创性的技术框架更适用于多种炎症性疾病研究。更重要的是，该工作揭示了哮喘患儿气道中存在以前未被认识的免疫细胞功能亚群，这些发现将推动基于分子分型的精准治疗策略开发，为个体化生物制剂选择提供理论依据。未来，这种技术方案有望应用于大规模多中心研究，加速从基础研究到临床转化的进程。