APE1氧化还原功能在慢性鼻窦炎发病机制中的作用：靶向治疗新策略

单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术虽革新了细胞异质性研究，但对组织微环境中粒细胞捕获仍存在技术瓶颈。研究人员通过优化10x Genomics Flex平台及定制化分析流程，在儿童哮喘鼻灌洗样本中实现嗜酸性粒细胞检出率提升16倍，揭示了不同哮喘表型下粒细胞亚群的转录差异及功能特征，为气道炎症精准诊疗提供新范式。

　　

慢性鼻窦炎和哮喘等气道炎症疾病的发病机制中，粒细胞浸润是核心病理特征。然而传统单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术面临严峻挑战——由于粒细胞（尤其是嗜酸性粒细胞和中性粒细胞）富含核糖核酸酶且RNA含量低，在组织样本处理过程中极易丢失或降解，导致这类关键免疫细胞的转录图谱研究长期存在空白。更棘手的是，现有技术难以区分低RNA含量细胞的真实信号与背景噪音，使得气道疾病微环境中的细胞互作网络研究举步维艰。

针对这一技术瓶颈，研究人员开展了一项创新性研究。他们选择儿童哮喘患者的鼻灌洗样本作为研究对象，这些样本直接反映气道局部免疫状态且避免组织解离带来的技术干扰。研究团队采用10x Genomics Flex这一最新单细胞平台，配合独创的样本前处理方案：放弃传统裂解步骤，通过特殊固定技术保持粒细胞完整性；开发计算生物学新算法，有效区分真实细胞信号与背景噪音。这种"湿实验+干实验"双优化的策略，使得嗜酸性粒细胞检出量较常规方法激增16倍以上，首次实现气道微环境所有主要细胞类型的无偏倚捕获。

方法学突破
研究团队建立的技术体系包含三大创新：样本端采用非破坏性鼻灌洗采集，避免机械解离导致的粒细胞激活；实验端优化固定渗透技术，保留粒细胞转录组完整性；分析端开发机器学习算法，通过线粒体基因表达模式等特征精准识别低RNA含量细胞。该方案经组织学检查和批量RNA测序双重验证，证实其细胞比例还原度超90%。

表型解析
在高嗜酸性粒细胞哮喘患儿中，研究发现粒细胞呈现独特的转录激活状态：嗜酸性粒细胞高表达CCL23（趋化因子配体23）等炎症因子，中性粒细胞中S100A8/S100A9（钙卫蛋白）通路显著上调。更引人注目的是，单细胞分辨率首次揭示出嗜酸性粒细胞存在CD274^high和IL5RA⁺两个功能亚群，分别参与免疫调节和过敏反应；而中性粒细胞则按CD177表达量分为促炎型和修复型，这种亚群分化程度与患儿临床症状严重度显著相关。

分子机制
跨细胞类型分析显示，高嗜酸性粒细胞表型患者的气道上皮细胞呈现独特的应激反应特征：黏液分泌相关基因MUC5AC上调5.2倍，紧密连接蛋白CLDN18表达受损。通过配体-受体互作网络重建，发现上皮细胞衍生的IL33（白细胞介素33）与粒细胞表面受体IL1RL1（ST2）形成正反馈环路，这可能是驱动持续性气道炎症的关键靶点。

临床价值
该研究建立的粒细胞捕获技术体系，突破性地解决了组织微环境单细胞研究的样本损耗难题。其产生的数据集不仅为理解气道疾病发病机制提供全新视角，更通过揭示APE1（脱嘌呤/脱嘧啶内切酶1）氧化还原功能在粒细胞活化中的调控作用，为开发靶向该通路的新型生物制剂提供理论依据。研究发表于《Journal of Allergy and Clinical Immunology》，其技术框架可直接推广至其他纤维化疾病和肿瘤微环境研究，对推动精准医学发展具有里程碑意义。

结论启示
这项研究通过技术创新与生物学发现的深度融合，首次绘制出气道疾病中粒细胞的全景转录图谱。其核心价值在于：技术层面建立可推广的粒细胞研究范式；科学层面揭示粒细胞亚群异质性与疾病表型的关联；临床层面为哮喘内型（endotype）划分提供分子标志物。特别是发现APE1 redox（氧化还原）功能域可作为调控粒细胞活化的"分子开关"，这为开发选择性抑制粒细胞炎症而不影响宿主防御的靶向药物指明方向。该成果标志着气道疾病研究从群体细胞水平迈向单细胞精准诊疗的新纪元。