2026年3月，中国人民解放军总医院谢菲教授、北京市疾病预防控制中心王全意研究员与首都儿研所王毅研究员等团队在期刊《iMeta 》（IF：33.2）上合作发表了题为“A large‐scale single‐cell transcriptomic atlas indicatesthe immune panorama of influenza A infection”的研究论文。该研究构建了大规模甲流感染单细胞转录组图谱，明确轻重症患者外周免疫应答差异，为解析致病机制、研发靶向疗法及筛选分层标志物提供高分辨率数据支撑。百奥智汇为该研究提供了单细胞测序服务。
发表期刊：iMeta
影响因子：33.2
发表时间：2026年3月
样本类型：外周血单个核细胞（PBMCs）
样本数量：97
样本分组：甲型流感病毒（IAV）感染的患者：包括轻症患者（n=30）vs 重症患者（n=21）vs 从重症中康复的患者（n=10）；另外设置健康对照组（HC，n=36）
应用技术：单细胞转录组测序、血浆蛋白组检测
研究背景
甲型流感病毒（IAV）是全球重大公共卫生威胁，每年引发季节性流行并持续存在大流行风险。IAV感染临床表现差异极大，从无症状到危及生命的重症肺炎和急性呼吸窘迫综合征，但其免疫决定机制尚不明确。传统Bulk RNA-seq和流式细胞术因分辨率不足，难以解析关键细胞亚群和分子网络。单细胞RNA测序技术虽已在COVID-19、细菌性肺炎等疾病中成功应用，但针对人IAV感染的系统性单细胞图谱研究仍属空白。本研究旨在通过大规模单细胞测序构建IAV感染的外周免疫全景图谱，识别与疾病严重程度相关的免疫特征和细胞互作网络，为开发新型宿主靶向疗法和通用疫苗提供理论基础。
研究思路
研究结论
本研究通过单细胞RNA测序技术构建了首个大规模甲型流感病毒（IAV）感染的外周免疫图谱，分析了97名个体超过61万个细胞，涵盖健康对照、轻症、重症及恢复期患者。研究揭示了决定临床严重程度的核心免疫二分现象：轻症患者表现为保护性的、以单核细胞为主导的抗病毒反应，而重症患者则呈现病理性的中性粒细胞和髓源性抑制细胞（MDSC）驱动的过度炎症状态。
在重症感染中，特定单核细胞和中性粒细胞亚群通过S100A8/9/12-TLR4/RAGE信号轴介导外周炎症风暴，其中S100蛋白家族贡献了超过98%的细胞因子总分。同时，粒细胞样MDSC（G-MDSC）显著扩增，通过ARG1介导的L-精氨酸耗竭、HIF1A驱动的缺氧糖酵解代谢重编程及免疫检查点分子（如VISTA）的表达，诱导T细胞功能麻痹。T细胞功能障碍表现为代谢应激、线粒体呼吸链功能受损及凋亡信号激活（如BAX、PYCARD）。此外，效应调节性T细胞在重症中转变为促炎表型，高表达S100A4、HMGB1、IL32等炎症介质及损伤相关分子模式（DAMPs），加剧免疫病理损伤。血浆蛋白检测证实重症患者S100A8/9复合物及S100A12水平显著升高，验证了转录组发现。
相反，轻症患者的保护性反应特征为单核细胞中强烈的干扰素信号和抗原呈递能力，CD8+T细胞呈现高细胞毒性与受控耗竭相平衡的状态，共表达效应分子（如GZMB、PRF1）与耗竭标志（如LAG3）。CD4+T细胞在轻症中展现有效抗病毒功能：效应CD4+T细胞高表达抗病毒相关基因和细胞毒性分子，Th2样细胞高表达细胞因子IL4和IL21，与浆细胞分化标志物协同上调，促进B细胞活化和体液免疫。
此外，B细胞反应同样呈现疾病严重程度依赖性差异：轻症患者B细胞表现出广泛的抗病毒和抗原呈递特征；重症患者尽管浆细胞显著扩增且持续至恢复期，但其前体B细胞却呈现免疫调节和功能受限的表型，高表达EBI3（IL-27/IL-35组分）、DDIT4（mTOR抑制因子）及免疫检查点分子PVRIG，提示B细胞可能参与重症中的免疫失调正反馈循环，与T细胞功能障碍形成协同致病机制。
研究意义
本研究构建了首个大规模甲型流感病毒（IAV）感染的单细胞转录组图谱，系统解析了轻症与重症患者外周免疫应答的关键差异，为理解IAV感染的免疫病理机制提供了高分辨率的细胞与分子蓝图，也为开发宿主靶向治疗策略和患者分层生物标志物提供了重要资源。
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