《Allergy》：Single-Cell Omics Profiling Reveals Enhanced Heterogeneity of Cord Blood Basophils at Birth
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背景：嗜碱性粒细胞（basophil）是II型免疫反应的重要介质，但在围产期环境中的异质性仍了解不足。方法：研究人员从分娩时采集的四对配对母血（maternal blood，MB）与脐血（cord blood，CB）样本中分离嗜碱性粒细胞，其中包括一位母亲分娩
背景：嗜碱性粒细胞（basophil）是II型免疫反应的重要介质，但在围产期环境中的异质性仍了解不足。方法：研究人员从分娩时采集的四对配对母血（maternal blood，MB）与脐血（cord blood，CB）样本中分离嗜碱性粒细胞，其中包括一位母亲分娩的同卵双胞胎，结合流式细胞术与单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）分析其转录与功能特征。结果：研究人员观察到CB嗜碱性粒细胞FCER1A表达较低，且无细胞结合或循环IgE。scRNA-seq显示MB与CB嗜碱性粒细胞在转录组和功能性上均不同，CB表现出更高异质性；同卵双胞胎CB样本间低个体间差异验证了该差异具有生物学意义。轨迹伪时间（pseudotime）分析显示CB嗜碱性粒细胞处于更早伪时间，提示更初始（na?ve）状态，并具备不同功能潜能。结论：该研究明确了MB与CB嗜碱性粒细胞的蛋白与基因特征，揭示CB嗜碱性粒细胞异质性更强，凸显了在母胎界面（maternal-fetal interface）开展嗜碱性粒细胞单细胞解析的价值。
研究背景与立项逻辑
嗜碱性粒细胞（basophil，外周血中最稀有的粒细胞之一）是II型免疫（Type 2 immunity）的关键效应细胞，经高亲和力IgE受体（FcεRI）激活后快速释放白介素-4（interleukin-4，IL-4）、IL-13与组胺，放大Th2炎症并参与过敏免疫。然而人类嗜碱性粒细胞因丰度低、且与肥大细胞表型近似，长期未被精细刻画。生命早期是过敏易感性建立的关键窗口，“过敏进程（atopic march）”提示围产期免疫编程决定后续特应性皮炎、鼻炎与哮喘风险；母体重症免疫状态、母体IgE跨胎盘暴露可能影响胎儿免疫，但脐血（cord blood，CB）嗜碱性粒细胞的特征与功能几乎空白。既往单细胞研究多聚焦整体免疫细胞，未专门解析配对母血（maternal blood，MB）与CB嗜碱性粒细胞。因此，研究人员开展本研究，旨在以单细胞分辨率描绘母胎轴嗜碱性粒细胞的转录景观、成熟状态与功能异质性。
样本与技术方法
研究纳入新加坡KK妇女儿童医院分娩时收集的四对配对MB与CB样本（共4例MB、5例CB，含一对同卵双胞胎CB），基于健康志愿者伦理审批。核心方法为：负选富集嗜碱性粒细胞；多色流式细胞术（含CRTH2、CCR3、CD123、FCER1A、IgE等标志物）进行纯度验证与免疫表型；BD Rhapsody平台单细胞RNA测序（scRNA-seq）结合样本标签（Sample Tag）与表面蛋白AbSeq；生信上采用SoupX去除环境RNA，Seurat聚类、Harmony整合、Monocle 3拟时序（pseudotime）轨迹推断，以及clusterProfiler进行基因本体（Gene Ontology，GO）富集。
研究结果
流式细胞术表征
研究人员通过负选获得高纯度嗜碱性粒细胞（MB约96.3%、CB约98.4%，以CRTH2+CCR3+界定）。蛋白层面，CB嗜碱性粒细胞FCER1A平均荧光强度低于MB，且无细胞结合IgE，与血浆总/特异性IgE低于检测限一致。
单细胞转录聚类与亚群结构
scRNA-seq经质控后注释出嗜碱性粒细胞簇，进一步无监督亚聚为10个亚群。UMAP显示MB与CB整体分属不同区域：MB主要富集于亚群1（占40%–75%）；CB主要分布于亚群0（30%–50%）、亚群2（20%–30%）与亚群3（20%–35%）。同卵双胞胎CB亚群比例高度相似，且性别基因XIST/DDX3Y排除了母胎交叉污染，证明CB更高异质性是真实生物学特征。
拟时序与发育状态
Monocle 3轨迹显示细胞由早到晚连续过渡，CB嗜碱性粒细胞偏早期伪时间，MB偏晚期，提示CB处于更未成熟/初始转录状态；各亚群对应不同伪时间阶段与功能状态。
亚群转录与功能注释
亚群0高表达GATA2、CEBPB、S100A10，富集RNA剪接与氧化磷酸化，呈代谢活跃的早期状态；亚群1高表达FCER1A、MS4A2、GNAQ，富集抗病毒与II型干扰素信号，代表成熟效应态；亚群2高表达IL3RA、FCER1G，富集白细胞增殖与趋化，呈“预激活/ priming”态；亚群3高表达NFKBIA、TNFAIP3，参与淋巴分化与负调控炎症；亚群4、5在两起源均有但MB略多，分别关联髓系分化/小G蛋白信号与细胞-基质黏附/干扰素响应。CB由此涵盖代谢活跃、预激活、调控性等多功能状态。
讨论与结论翻译
讨论指出，本研究首次在配对MB-CB背景下定义人嗜碱性粒细胞单细胞特征。CB FCER1A低表达、无结合IgE与其未致敏状态相符；CB异质性高并非技术噪音，而是成熟阶段与功能可塑性多样的体现。MB偏向单一成熟效应表型，CB则保留早期、预激活与调控态，支持“脐血免疫未成熟但具分化潜能”的框架，并与小鼠早期嗜碱性粒细胞GATA2/氧化磷酸化特征可类比。该发现为理解母胎免疫互作、过敏起源及围产期免疫编程提供了新坐标。
结论原文意译：研究人员鉴定了MB与CB嗜碱性粒细胞的蛋白与基因特征，证明CB嗜碱性粒细胞比MB具有更强异质性，并凸显在母胎界面开展嗜碱性粒细胞单细胞解析的相关性与必要性。
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