Sepsis
一、sepsis脓毒症背景介绍
脓毒症是人体对感染反应失调导致的器官功能障碍综合征，主要表现为寒战、高热（或低温）、心慌、气促、精神状态改变等症状，疾病可进展恶化为严重脓毒症和脓毒症休克，可导致心、肝、肺、肾等多器官功能不全及循环障碍，病死率高。
△点击放大图片
全球每年有近5000万例脓毒症患者，其对所有年龄段的人群都有影响。虽然感染部位和致病菌因地理位置和年龄不同而有差异，但呼吸系统和胃肠道系统感染最为常见。2017年因脓毒症死亡的患者约为1100万，占全球所有死亡人数的近20%。
二、脓毒症常见的免疫机制及热点研究目标
△点击放大图片
感染后，入侵的病原体遇到宿主的先天免疫系统（左图；“保护性免疫”）。免疫细胞如白细胞和实质细胞如上皮细胞和内皮细胞参与了对病原体的早期局部免疫反应。这些细胞通过识别病原体相关的模式识别受体来识别病原体（PAMPs），包括toll样受体（TLRs）、核苷酸结合寡聚化域样受体（NLRs；它的激活导致炎症小体形成）、维甲酸诱导基因样受体（RLRs）和c型凝集素受体（CLRs）。在大多数情况下，先天免疫系统是有效的安装保护和平衡应对感染，这导致消除病原体通过各种促炎反应，如释放细胞因子和趋化因子，吞噬细胞的招聘，和当地的激活补充和凝血系统，其次是恢复体内平衡。过度炎症，至少在一定程度上通过释放促炎介质的多种细胞类型，和凝血系统的激活，补体系统和血管内皮是细胞损伤，导致释放损伤相关分子模式（DAMPs），器官损伤和功能障碍，和分解代谢。
△点击放大图片
免疫抑制包括适应性和先天免疫系统，其特点是T细胞的凋亡，B细胞和树突状细胞（DC），T细胞的衰竭，调节性T细胞和骨髓抑制细胞（MDSC）种群的扩张，和抗原提呈细胞的重编程导致减少HLA-DR表达和减少能力产生促炎细胞因子。虽然中性粒细胞明显导致脓毒症诱导的炎症，但它们也有功能失调的特征，损害其抗菌能力；脓毒症的关键发现是中性粒细胞延迟凋亡和外周血中出现未成熟的带状中性粒细胞，这些细胞具有抗菌效应功能的缺陷，包括氧化爆发能力。脓毒症患者的MDSCs数量增加，这是一种不成熟的髓系细胞，可以阻碍免疫反应，特别是T细胞的功能。
△点击放大图片
切入点：
1. 细胞因子风暴的形成和评估
2. 机体免疫失衡情况的评估
3. 免疫细胞耗竭的情况
4. 信号通路的变化
5. T，B细胞的凋亡，焦亡情况
6. 细胞转录组水平变化
三、通过单细胞测序揭示sepsis患者与健康志愿者的差异性靶标
脓毒症是一种由感染引起的严重的全身性炎症反应综合征，死亡率极高。外周血单个核细胞（PBMCs）在抗感染的免疫应答中起着关键作用，其成分和功能在脓毒症中发生了根本性的改变。本篇文章通过单细胞转录水平上描述脓毒症中PBMCs的改变，以及关键重要调控靶标的变化。
单核细胞簇的单细胞分析。6个单核细胞簇的二维tSNE可视化。
不同的颜色代表不同的簇（CCL3L1+单核细胞、CD14+NEAT1+CCR1+单核、CD14+NE AT1+SELL+单核，CD16+单核细胞，单核细胞/巨噬细胞，NEAT1+CD163+单核/DC），（右侧和左侧）分别显示对照和败血症。
单细胞测序实验方法学workflow
△点击放大图片
高通量单细胞测序可以解决什么问题？
△点击放大图片
BD Rhapsody 单细胞平台优势总结：
1、细胞通量高、双细胞率低：
细胞捕获通量高，双细胞率曲线平缓，结合SMK可进一步提升。
2、捕获过程温和、细胞损伤小：
自然沉降方式捕获，对敏感细胞的捕获检测表现更好（粒细胞）。
3、系统稳定，样本兼容能力强：
对低活性、碎片多、杂质多的细胞样本，仍可成功实验。
4、半开放捕获系统、具可扩展潜力：
捕获mRNA后在PCR管中反应，属于半开放系统，可添加其他反应步骤。
10-50um的内皮细胞
△点击放大图片
核心技术之一：微孔板
△点击放大图片
核心技术之一：增强型bead
△点击放大图片
四、细胞因子风暴定量检测
细胞因子风暴的形成和评估
△点击放大图片
△点击放大图片
使用流式CBA法检测脓毒血症和正常PBMC中的因子：
△点击放大图片
CBA多重荧光蛋白定量法：
△点击放大图片
本产品基于流式荧光技术，通过已知体积大小和荧光强度的微球捕获多个可溶性蛋白（IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ、IL-17A），检测出待测样本中的IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ、IL-17A 含量，通过判断辅助性T淋巴细胞的Th1和Th2的状态，从而达到机体免疫功能的辅助诊断的目的。
△点击放大图片
五、免疫平衡检测immune cell balance
△点击放大图片
△点击放大图片
机体免疫失衡情况的评估文献案例
△点击放大图片
感染性休克患者外周血单核细胞免疫表型的高维流式细胞术分析显示两个亚群对免疫刺激药物有不同反应。
用于人外周血单个核细胞免疫分析的19色流板：
△点击放大图片
结果解读
△点击放大图片
△点击放大图片
Reference：
1.Nedeva C, Menassa J and Puthalakath H (2019) Sepsis:Inflammation Is a Necessary Evil. Front. Cell Dev. Biol. 7:108.doi: 10.3389/fcell.2019.00108
2.van der Poll T, Shankar-Hari M, Wiersinga WJ. The immunology of sepsis. Immunity. 2021;54(11):2450-2464. doi:10.1016/j.immuni.2021.10.012
3.The immunopathology of sepsis and potential therapeutic targetsNATURE REVIEWS | IMMUNOLOGYdoi:10.1038/nri.2017.36
4.https://doi.org/10.1186/s40779-022-00422-y
5.Single-cell transcriptomics reveals the alteration of peripheral blood mononuclear cells driven by sepsis，Submitted Jan 13, 2020. Accepted for publication Jan 23, 2020.doi: 10.21037/atm.2020.02.35
6.N Engl J Med 2020; 383:2255-2273.DOI: 10.1056/NEJMra2026131
7.Published online 2019 Oct 29. doi: 10.1186/s13073-019-0674-2
8.Venet, F., Monneret, G. Advances in the understanding and treatment of sepsis-induced immunosuppression. Nat Rev Nephrol 14, 121–137 (2018). https://doi.org/10.1038/nrneph.2017.165
9.Front. Immunol., 22 March 2021 Sec. Inflammation Volume 12 - 2021 | https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.634127
