急性艰难梭菌感染中性粒细胞的表型分析揭示了与上皮损伤相关的TNF诱导激活特征

中性粒细胞是宿主应对艰难梭菌感染（CDI）的关键早期反应细胞。尽管组织及血液中高数量的中性粒细胞与CDI患者不良预后明确相关，但其功能作用仍不明确。通过将小鼠（CMT-93）和人源（Caco-2）肠上皮细胞系与中性粒细胞共培养，并结合CDI临床前小鼠模型，我们发现活化中性粒细胞会加剧艰难梭菌诱导的肠上皮细胞损伤。为识别导致CDI相关肠上皮损伤的中性粒细胞亚型及生物学通路，我们利用单细胞RNA测序技术首次构建了急性CDI小鼠骨髓、血液及结肠中性粒细胞的转录组图谱。分析发现结肠固有层中存在新型中性粒细胞群“cNeu3”，其高表达与中性粒细胞活化及脱颗粒相关的基因。基于单细胞RNA测序数据中的cNeu3特征基因，我们通过流式细胞术验证了该细胞群在小鼠结肠中的存在（CD11bhiCD63hiIL-1βhiMIP-1αhiMALT1hi细胞），并发现其丰度与上皮损伤加重相关。肿瘤坏死因子在体外足以诱导小鼠骨髓中性粒细胞向cNeu3表型极化。最后，TNF预激活的人源中性粒细胞会加剧艰难梭菌毒素诱导的肠上皮损伤，而阻断中性粒细胞脱颗粒可改善此损伤。综上，我们的研究为CDI期间中性粒细胞介导的病理机制提供了新见解。