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短期无麸质饮食对儿童乳糜泻免疫调节作用的单细胞转录组学解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8
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为解决乳糜泻(CD)患儿短期无麸质饮食(GFD)免疫调节机制不明的问题,西班牙马拉加大学区域医院的研究团队通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析5例患儿外周血单个核细胞(PBMCs),发现GFD可下调促炎基因(如SMAD7)、上调免疫调节基因(如HLA-G),并促进调节性T细胞(Treg)向免疫抑制表型转化。该研究首次揭示GFD对儿童CD的快速免疫调控作用,为无创监测提供潜在生物标志物。
乳糜泻(Celiac Disease, CD)是一种由麸质摄入触发的自身免疫性疾病,患者的小肠黏膜会因免疫反应遭到破坏。尽管终身严格无麸质饮食(Gluten-Free Diet, GFD)是目前唯一的治疗手段,但短期GFD如何调节儿童患者的免疫系统仍是一个谜。更棘手的是,现有诊断方法依赖侵入性活检或血清抗体检测,而儿童患者常因检查痛苦导致依从性差。此外,GFD执行中的无意违规(如隐藏麸质摄入)可能延缓康复,亟需开发非侵入性监测工具。
针对这一系列挑战,西班牙马拉加大学区域医院(Hospital Regional Universitario de Málaga)的Rafael Martín-Masot团队开展了一项开创性研究。他们首次采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术,追踪5名8-14岁CD患儿在GFD治疗9-10个月前后外周血单个核细胞(PBMCs)的转录组变化,相关成果发表在《The Journal of Nutritional Biochemistry》。
研究团队运用三大关键技术:首先,通过粪便麸质免疫原性肽(GIP)检测严格筛选GFD依从者;其次,利用10x Genomics平台完成PBMCs的单细胞转录组测序;最后,结合Seurat软件进行聚类分析和Monocle 3拟时序分析。所有患者均通过ESPGHAN 2020标准确诊,并排除合并其他免疫疾病者。
免疫细胞亚群的重编程
研究发现GFD虽未显著改变免疫细胞比例,但诱导了1,082个差异表达基因(DEGs)。其中,促炎基因SMAD7(TGF-β信号抑制因子)表达下调,而免疫调节分子HLA-G和RNA剪接调控因子RBFOX2表达上调。特别值得注意的是,CD4+ T细胞中早期激活标志物CD69和乳糜泻风险基因TNFAIP3表达降低,提示效应功能减弱。
调节性T细胞的转型
通过高分辨率聚类,团队鉴定出395个FOXP3+调节性T细胞(Treg)。拟时序分析显示,GFD促使Treg沿"低抑制-高抑制"轨迹分化,伴随HLA-G表达升高和RNA解旋酶DDX5表达下降。已知DDX5会限制RORγt+ Treg的抑制功能,其下调可能增强肠道免疫耐受。
单核/巨噬细胞的动态变化
非经典单核细胞(CD14lowCD16high)比例在GFD后降低,但残留细胞高表达迁移相关基因(如CCL4)。研究者推测这可能反映其向炎症部位募集以促进组织修复。
这项研究首次绘制了儿童CD短期GFD后的免疫图谱,揭示GFD通过多途径协同恢复免疫平衡:既抑制效应T细胞活化,又增强Treg功能,同时调控单核细胞迁移。发现的HLA-G和DDX5等分子可作为潜在监测标志物,未来或能通过简单抽血评估GFD疗效。但研究也存在样本量小、缺乏功能验证等局限,需更大队列验证。
该成果的临床意义在于:① 证实GFD对儿童免疫系统的快速调节作用;② 为开发非侵入性监测技术提供靶点;③ 提示HLA-G激动剂或DDX5抑制剂可能是CD辅助治疗的新方向。正如研究者强调,这项工作为理解GFD的免疫机制打开了新窗口,将推动乳糜泻管理进入精准医学时代。
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