哮喘加重是哮喘患者住院的主要原因，对医疗保健系统造成巨大的经济负担。过度的气道高反应性和炎症是哮喘的标志，脂多糖（LPS）暴露与疾病的严重程度和类固醇耐药性相关。
2021年1月12日，郑州大学杨明及李付广在PNAS 在线发表题为“Single-cell transcriptomic analysis reveals the immune landscape of lung in steroid-resistant asthma exacerbation”的研究论文，该研究为了研究哮喘加重的潜在机制，在室内尘螨（HDM）诱导的哮喘的背景下建立了LPS诱导的类固醇抗性加重的小鼠模型，以通过使用单细胞RNA深度测序对肺中的免疫细胞进行分析。
通过其分子和功能特性鉴定了二十个免疫亚群。IL-13的中和消除了HDM / LPS诱导的气道高反应性，气道炎症和黏液过度分泌减少。此外，使用Ingenuity Pathway Analysis系统，该研究确定了规范通路和上游调节剂，它们调节嗜碱性粒细胞，ILC2和CD8 +记忆T细胞的激活。该研究为进一步了解哮喘急性发作期间的免疫状况提供了机制方面的见识和重要的参考资源。
哮喘加重是哮喘患者住院的主要原因，对医疗保健系统造成巨大的经济负担。引发哮喘恶化的因素包括屋尘螨（HDM），花粉，呼吸道感染，香烟烟雾和污染物。积累的证据表明，先天免疫应答与肺中潜在的2型免疫微环境之间的相互作用改变了炎症性后遗症并引发了病情加重。糖皮质激素和β2受体激动剂的持续治疗可以有效地控制2型细胞因子调节的气道炎症和由过敏原暴露引起的哮喘的临床症状。但是，越来越明显的是，哮喘加重与肺部免疫反应的异常激活密切相关，并且对糖皮质激素治疗无效。这种激活可能与呼吸道感染和变应原触发的哮喘和严重哮喘急性发作特别相关。
HDM过敏原是诱发哮喘患者过敏性肺部炎症的主要诱因之一。源自HDM的蛋白酶通过促进异常的先天性和适应性免疫应答而促成哮喘的发病机制。脂多糖（LPS）通常来源于定居的革兰氏阴性细菌的膜和环境污染，脂多糖的水平与哮喘的严重程度和肺功能下降直接相关。此外，变应性哮喘和哮喘加重的临床研究和实验模型表明，LPS与变应原一起可能在疾病加重中发挥重要作用。
哮喘加重发作的特征是炎症加剧，嗜酸性粒细胞，巨噬细胞/单核细胞，嗜中性粒细胞和T淋巴细胞渗入气道。值得注意的是，嗜中性粒细胞募集是对糖皮质激素治疗反应差的患者急性加重的突出特征之一。中性粒细胞向气道的浸润表明抗感染的先天宿主防御途径已被激活。尽管有多种证据表明呼吸道感染和过敏原暴露会导致哮喘急性发作，但是哮喘发作期间嗜中性粒细胞浸润，糖皮质激素抵抗和气道阻塞的发病机制之间的复杂分子网络仍然不清楚。近年来，针对哮喘的免疫疗法已大大改善了治疗策略。然而，它们的疗效在哮喘患者或亚型中并不一致。在这方面，重要的是确定特定的生物标志物和分子网络，不仅可以预测治疗结果，而且可以揭示宿主免疫细胞之间的复杂往复运动。
单细胞RNA深度测序（scRNA-seq）最近已用于了解异质细胞的发育和相互作用，并在全基因组范围内检查大量基因和转录本同工型的表达。为了阐明肺部浸润性免疫细胞的复杂性，该研究建立了由HDM和LPS诱导的哮喘急性发作的小鼠模型，以了解其发病机理。然后，该研究对从肺中分离的免疫细胞进行了大规模的高维分析，并确定了地塞米松用scRNA-seq处理后肺中免疫细胞的主要簇的情况。
该研究确定了具有不同模式的20个主要免疫细胞亚群。IL-13的中和消除了HDM / LPS诱导的气道高反应性，气道炎症和黏液过度分泌减少。此外，使用Ingenuity Pathway Analysis系统，该研究确定了规范通路和上游调节剂，它们调节嗜碱性粒细胞，ILC2和CD8 +记忆T细胞的激活。这种空前的详细资源对于研究肺部适应性和先天免疫细胞的特征以及为哮喘急性发作的患者制定有效的治疗策略至关重要。
