研究背景
结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, MTB）是结核病的病原体，其致病性源于在先天免疫细胞内强大的生存和复制能力。MTB的ESX-1分泌系统（VII型分泌系统）是其在肺单核吞噬细胞（MNPs）中存活的关键毒力因子，但其对MNP募集与分化的影响尚不清楚。
加州大学旧金山分校的Beth Shoshana Zha团队在小鼠及鼠源骨髓来源巨噬细胞（BMDM）模型中研究了ESX-1在MNP异质性与免疫应答中的作用。研究发现ESX-1是MTB招募异质性MNP亚群的关键，且通过ESX-1依赖的方式诱导免疫逃避相关转录特征，MTB病灶中单核来源巨噬细胞向感染细胞富集，且易感特征上调。本研究整合多种模型与方法的数据集，深化了对MTB肺部感染过程中细胞异质性的理解。
主要研究内容
MTB可以募集异质性MNPs亚群
研究人员利用单细胞RNA测序探究MNPs在感染早期的分化性质。通过索尼MA900流式细胞仪高效去除NK细胞、T细胞和B细胞后，对剩余细胞进行单细胞RNA测序。分析结果显示成功鉴别多个异质性的MNPs，包括肺泡巨噬细胞（CD11c+SiglecF+, Chil3）、中性粒细胞（Ly6g+, S100a8hi）和单核细胞（Ly6chi, Cx3cr1+）。
图1 . MTB可以在小鼠肺部诱导募集异质性MNPs
ESX-1功能缺失导致单核来源巨噬细胞数量减少
敲除ESX-1的关键组分EccD1后，CD11chi-MNC、CD11clo-MNC和中性粒细胞数量均减少。感染H37RvΔEccD1的小鼠细胞数量大幅减少，其中51.8%为肺泡巨噬细胞，47.4%为单核细胞来源的巨噬细胞，表明ESX-1功能缺失导致单核细胞来源的巨噬细胞数量减少。
图2. SmartSeq2揭示了ESX-1在募集单核细胞来源的巨噬细胞不同亚群中的作用
MTB感染后MNPs转录差异性探究
与过渡单核细胞相比，单核细胞来源的巨噬细胞表现出氧化磷酸化和对干扰素反应的富集。此外，这些巨噬细胞中MHC II复合物和氧化磷酸化上调。与免疫逃逸相关的基因也表达上调。
图3. 在肺部MTB感染期间募集的MNPs包括具有抗炎特征的细胞亚群
MTB在其感染部位诱导巨噬细胞成熟
结合使用多重单分子荧光原位杂交和特定蛋白标记的空间转录组学技术，实现了亚细胞转录定位、细胞类型聚类及目标细胞的空间分析。研究发现，在距离MTB感染细胞100 µm内，42种基因表达上调。尤其是Hmox1、Nos2和Hif1α，MTB感染细胞附近单核细胞来源的巨噬细胞基因特征增加。
图4. MTB仅在其存在附近诱导巨噬细胞成熟
索尼流式在研究中的工作：
索尼MA900凭借其卓越的分选精度、强大分选能力，高效去除了NK细胞、T细胞和B细胞，确保了后续实验的准确性。精确分选出H37Rv感染（mCherry+）且CD45+的细胞用于10X Genomics测序分析。同时分选了CD11b和/或CD11c阳性的细胞用于SmartSeq2测序分析。通过灵活的圈门策略，研究人员能够将细胞精确分类为肺泡巨噬细胞、中性粒细胞、CD11clo单核细胞以及CD11chi单核细胞，充分展现MA900在复杂细胞群体分析中的高效性和精准性，同时其高活性、高效率的分选性能，为后续的单细胞测序研究提供了高质量的细胞样本。
