泡型包蟲病是由多房棘球絳蟲的幼蟲（泡球蚴）寄生人體引起的致命性人畜共患病，被世界衛(wèi)生組織列為2021-2030年重點防控的20種被忽視熱帶病之一。該病在北半球牧區(qū)高度流行，我國西部農(nóng)牧區(qū)尤為嚴(yán)重。

近日，北京華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所和蘭州大學(xué)在Advanced Science發(fā)表研究成果，利用華大自主研發(fā)的時空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq，首次繪制了高分辨率的多房棘球蚴（即多房棘球絳蟲幼蟲期）感染小鼠肝臟的時空動態(tài)圖譜。研究發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞與Spp1+巨噬細(xì)胞在早期可以發(fā)揮殺蟲功能，但隨著感染的推進(jìn)，宿主會采取“被動隔離”策略限制寄生蟲的擴(kuò)散。這一成果為開發(fā)泡型包蟲病早期診斷標(biāo)志物和靶向治療策略提供了關(guān)鍵理論依據(jù)。

Advanced Science官網(wǎng)截圖

泡型包蟲病又被稱為“蟲癌”，蟲體在肝臟形成侵襲性病灶，未治療患者10年病死率超90%。宿主的免疫應(yīng)答狀態(tài)是影響多房棘球蚴感染寄生、病灶活性的重要因素，會導(dǎo)致不同的感染結(jié)局，因此，闡明感染不同階段宿主免疫應(yīng)答機(jī)制，對于泡型包蟲病的防治有重大意義。

本研究通過開展多房棘球蚴感染小鼠實驗，聯(lián)合 Stereo-seq及單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組等技術(shù)，全面解析了多房棘球蚴感染小鼠肝臟的免疫應(yīng)答時空變化特征，鑒定了病灶組織中的中性粒細(xì)胞、Spp1+巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，并探討了這些細(xì)胞在疾病發(fā)展中的作用。

研究發(fā)現(xiàn)，在感染早期，中性粒細(xì)胞高表達(dá)炎癥因子，提高胞外誘捕網(wǎng)活性，在病灶微環(huán)境中主導(dǎo)了殺蟲反應(yīng)；隨著感染推進(jìn)，中性粒細(xì)胞的衰老、凋亡等，以及免疫抑制信號的表達(dá)可能會參與免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)控。

Spp1+巨噬細(xì)胞同樣聚集在病灶周圍，并表現(xiàn)出動態(tài)調(diào)節(jié)的雙重功能：在感染早期，呈現(xiàn)促炎表型發(fā)揮殺蟲作用；在感染中后期，Spp1+巨噬細(xì)胞與成纖維細(xì)胞通過特定受配體相互作用，影響細(xì)胞遷移、黏附和細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)，促進(jìn)病灶的纖維化。

泡型包蟲病進(jìn)展過程中宿主免疫應(yīng)答功能轉(zhuǎn)變的示意圖

為形象地描述宿主免疫系統(tǒng)對抗多房棘球蚴感染的免疫策略，作者以哪吒為主體繪制了概念圖，該圖于5月15日以Frontispiece(封面插畫)的形式刊登在Advanced Science第12卷第18期。

包蟲病不同時期的免疫應(yīng)答策略（設(shè)計：歐芷華、陳嘉玲、任陪娣、閆鴻斌、朱國強；繪制：任婷婷）

如果將宿主肝臟免疫系統(tǒng)視為“哪吒”，其免疫策略可以簡單理解為：在感染早期，哪吒（宿主肝臟免疫系統(tǒng)）通過激活火尖槍（中性粒細(xì)胞）與風(fēng)火輪（巨噬細(xì)胞），積極殺滅入侵的眾多小妖怪（多房棘球蚴原頭蚴）。

而隨著感染發(fā)展到晚期，哪吒（宿主肝臟免疫系統(tǒng)）的戰(zhàn)場從陸地變換到天空，免疫策略也發(fā)生變化，轉(zhuǎn)而通過混天綾（成纖維細(xì)胞）形成纖維屏障，通過物理方式隔離大妖怪（多房棘球蚴囊泡）。

綜上，本研究通過解析免疫微環(huán)境的動態(tài)變化，深入闡明了與泡型包蟲病進(jìn)展相關(guān)的關(guān)鍵細(xì)胞及分子特征，為指導(dǎo)泡型包蟲病治療提供了理論依據(jù)。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所閆鴻斌副研究員、賈萬忠研究員，華大生命科學(xué)研究院李俊樺研究員為論文共同通訊作者。華大生命科學(xué)研究院歐芷華博士、任陪娣，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所李立副研究員、周蜓蜓，中國科學(xué)院大學(xué)何凡、陳嘉玲，為論文共同第一作者。本研究還得到國家重點研發(fā)計劃（2022YFD1800200）、甘肅省聯(lián)合科研基金（24JRRA807）等多個項目的支持。

文章鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202405914

編輯：李麗