Это исследование возглавляют д-р Руифу Ян, д-р Цзунмин Ду (Государственная ключевая лаборатория патогенов и биобезопасности, Пекинский институт микробиологии и эпидемиологии) и д-р Фань Бай (Центр биомедицинских новаторских инноваций, Школа наук о жизни, Пекинский университет).

Yersinia pestis ( Y. pestis ), возбудитель чумы, стал причиной миллионов смертей во время трех всемирных пандемий в истории. Чума – это преимущественно зоонозное заболевание, переносимое блохами. Хотя каждый год в мире происходят лишь спорадические вспышки чумы среди людей, нельзя недооценивать угрозу чумы для людей и общества. В клинике обычно встречаются три подтипа болезни, а именно бубонная, септицемическая и легочная чума. Бубонная чума является основной формой и характеризуется увеличенными гнойными абсцессами, называемыми «бубонами», которые вызваны массовым размножением Y. pestis после его быстрой миграции в ДЛУ после заражения. Соответствующие исследования паралича врожденных иммунных реакций Y. pestisна ранних стадиях инфекции ограничена, что затрудняет наше понимание патогенеза Y. pestis .

Исследователи заразили мышей Y. pestis с флуоресцентной меткой путем подкожной инъекции в пах, чтобы имитировать развитие бубонной чумы. На этом основании они взяли паховые лимфатические узлы мыши через 2 и 24 часа после заражения ( hpi ) и проанализировали изменения в составе и статусе иммунных клеток в лимфатических узлах с помощью проточной цитометрии и секвенирования одноклеточного транскриптома. . По сравнению с контрольной группой гены пути, связанного с воспалением, были значительно активизированы в клетках лимфатических узлов мышей, инфицированных Y. pestis на ранней стадии инфекции. Исследователи рассчитали индекс предпочтения инфекции по доле специфических флуоресцентно меченных клеток и обнаружили, что Y. pestis склонны взаимодействовать с резидентными врожденными иммунными клетками, включая дендритные клетки, моноциты/макрофаги и нейтрофилы, а не с адаптивными иммунными клетками..

Впоследствии исследователи дополнительно отсортировали резидентные врожденные иммунные клетки и выполнили scRNA-seq. Было обнаружено, что моноциты/макрофаги продемонстрировали активацию сопряжения M1 и M2 в ответ на инфекцию Y. pestis, что может быть всеобъемлющим результатом активации иммунного ответа, опосредованного рецепторами распознавания образов хозяина, и ингибирующих эффектов различных факторов вирулентности Y. чума.

Кроме того, команда также использовала инструмент анализа взаимодействия клеток на основе CellPhoneDB, чтобы выявить взаимодействие лиганд-рецептор различных типов клеток в разные моменты времени заражения. Было обнаружено, что хемокиновый рецептор CCR1 нейтрофилов может быть вовлечен в рекрутирование нейтрофилов в лимфатические узлы после инфекции, и для подтверждения этого вывода были проведены эксперименты по ингибированию функции CCR1.

В совокупности это исследование продемонстрировало задействованные критические типы клеток и критические иммунные события, происходящие в начальных взаимодействиях между Y. pestis и хозяином на уровне транскрипции одной клетки, что будет полезно для понимания развития бубонной чумы и иммунного ответа хозяина. к Y. pestis на ранней стадии.