单细胞测序揭示结核性脑膜炎患者血液与脑脊液的免疫图谱特征及病理机制

本研究通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术，首次对结核性脑膜炎(TBM)患者的配对外周血单个核细胞(PBMCs)和脑脊液(CSF)进行高分辨率免疫图谱解析。研究人员发现CSF中富集具有高炎症特征的微胶质样巨噬细胞、GZMK+CD8+效应记忆T细胞和CD56bright NK细胞，这些细胞亚群通过干扰素信号通路和代谢重编程参与TBM免疫病理过程，为开发靶向治疗策略提供了新依据。

　　

结核性脑膜炎(Tuberculous meningitis, TBM)作为结核病最致命的临床类型，即便接受规范治疗，死亡率仍高达20-50%。这种严峻现状背后，是人们对中枢神经系统(CNS)免疫微环境认知的严重不足——由于脑组织取样困难，传统研究多依赖外周血检测，而作为"脑部免疫窗口"的脑脊液(Cerebrospinal fluid, CSF)却因样本稀缺、细胞脆弱等技术瓶颈鲜少被深入探索。牛津大学临床研究单元(Oxford University Clinical Research Unit)与牛津大学转化胃肠病学研究所的研究团队突破技术壁垒，首次对4例TBM患者的配对PBMCs和CSF进行单细胞转录组测序，相关成果发表在《The Journal of Immunology》。

研究采用10x Genomics单细胞平台对新鲜样本进行测序，通过Seurat和Harmony进行数据整合与批次校正，结合Azimuth、SingleR等多算法注释系统，并利用miloR进行差异丰度分析。样本来自越南热带病医院的临床队列，包括3例LAST ACT试验参与者和1例横断面研究患者，均经Marais标准确诊。

主要研究结果

细胞组成特征

通过29个细胞亚群的系统鉴定，发现CSF特异性富集三组关键效应细胞：

1. 高表达TLR2/4/7和补体成分(C1QA/B/C)的微胶质样巨噬细胞

2. 具有低细胞毒性特征(GZMK⁺GNLY^-)的CD8⁺效应记忆T细胞(T_EM)

3. 呈现细胞因子分泌表型(IL7R⁺CXCR3⁺)的CD56^bright NK细胞

跨组织差异

与PBMCs相比，CSF细胞普遍呈现：

• 炎症信号增强(IFN-γ/TNF通路激活)

• 代谢模式转变(氧化磷酸化下调，糖酵解标志物LDHA上调)

• 空间特异性分布(GZMK⁺CD8⁺ T_EM与CD56^bright NK细胞形成CSF"炎症轴心")

死亡病例特征

唯一死亡患者显示：

• 多细胞亚群凋亡通路激活

• 细菌培养阳性样本中炎症反应强度倍增

• 氧化磷酸化异常升高可能预示能量危机

这项研究建立了TBM免疫研究的单细胞技术框架，揭示CSF中存在独特的"低毒性-高炎症"免疫应答模式。特别值得注意的是GZMK⁺CD8⁺ T_EM细胞群，其通过分泌颗粒酶K(GZMK)而非传统细胞毒性分子参与炎症调控，这种特殊机制可能解释TBM中免疫病理损伤与细菌清除失衡的现象。研究者提出的"代谢-免疫交叉对话"假说，为开发针对CNS免疫微环境的宿主导向治疗(如代谢调节剂)提供了理论依据。尽管样本量限制需后续验证，但该工作无疑为神经感染领域的单细胞研究树立了新范式。