细菌性肺炎作为全球第五大死亡原因，每年导致约256万人死亡，在撒哈拉以南非洲和东南亚地区负担尤为沉重。尽管抗生素治疗取得进展，但重症肺炎死亡率仍高达14%，尤其老年人和免疫功能低下者风险更高。传统研究多聚焦病原体特征，而对宿主免疫应答异质性的认识仍存在重大空白。

临床观察发现，肺炎患者可表现为过度炎症（如细胞因子风暴）或免疫抑制两种截然不同的免疫状态。肺泡病原体入侵后，TNF-α、IL-1、IL-6等促炎因子募集中性粒细胞和单核细胞，但过度反应可能导致急性肺损伤。同时，老年人因免疫衰老更易出现免疫抑制状态，导致病原体清除延迟。这种免疫平衡的破坏机制尚不明确，亟需在单细胞分辨率下解析免疫细胞动态变化。

单细胞RNA测序（scRNA-seq）为破解这一难题提供了新工具。既往研究虽在结核、布鲁氏菌病等感染中应用该技术，但对细菌性肺炎的外周免疫全景仍缺乏系统认识。本研究通过整合scRNA-seq数据与临床参数，旨在揭示疾病严重程度相关的关键免疫特征，为开发靶向治疗策略提供理论依据。

本研究通过分析100例样本（包括39例重症、31例轻症和30例健康对照）的外周血单核细胞（PBMCs），旨在揭示细菌性肺炎的免疫特征及其与疾病严重程度的关系。

研究团队采集患者外周血样本，分离PBMCs后利用10x Genomics平台进行scRNA-seq测序。通过质量控制去除低质量细胞和双细胞，最终纳入826,638个高质量细胞进行分析。数据整合后，采用主成分分析（PCA）和UMAP降维技术进行细胞聚类，鉴定出11种主要免疫细胞类型和47个亚群。通过差异表达基因分析、细胞比例统计、细胞状态评分（如炎症评分、细胞毒性评分）及配体-受体相互作用分析，系统比较了不同疾病状态下免疫细胞的转录组特征。此外，研究还结合流式细胞术和血浆细胞因子检测验证了部分发现。

研究揭示了细菌性肺炎患者外周免疫细胞组成的显著重塑。重症患者表现为淋巴细胞减少（尤其是T细胞亚群）和单核细胞增多，其中经典单核细胞（Mono_01_Classical_CD14）占比最高。轻症患者则显示CD8+ T效应细胞和辅助记忆T细胞的激活，以及浆细胞扩增，提示有效的体液免疫应答。

重症患者的单核细胞亚群（尤其是经典单核细胞）表现出显著的炎症特征，高表达促炎基因（如S100A8/9/12、CXCL1/2/8）和TLR4-MYD88信号通路相关基因。血浆中S100A8/A9异源二聚体和S100A12水平显著升高，证实了其在炎症风暴中的核心作用。配体-受体相互作用分析显示，经典单核细胞通过CXCL8-CXCR1/2和TNF-TNFRSF1A等通路与其他炎症细胞协同放大炎症反应。

先天样CD8⁺ T细胞（MAIT、NKT和γδ T细胞）在重症患者中表现出明显的耗竭特征，表现为抑制性受体（PD-1、LAG-3、CTLA-4）和转录因子PRDM1的上调。此外，效应CD8⁺ T细胞在轻症中具有高细胞毒性，而在重症中功能受损，可能与持续的I型干扰素信号和CD4⁺ T细胞辅助不足有关。

重症患者的调节性T细胞（Tregs）频率降低，且激活型Tregs（CD4T_11_Treg_FOXP3_IL2RA）高表达免疫调节分子（如IL-10、TGF-β1），可能与免疫抑制微环境相关。B细胞在轻症中表现出强化的抗原识别和BCR信号通路激活，而在重症中则出现功能失调，表现为抗原呈递和共刺激基因表达下调。

重症患者的髓系细胞以单核细胞源性抑制细胞（MDSCs）和非经典单核细胞扩增为特征。MDSCs高表达免疫抑制分子（如ARG1、IDO1、PD-L1），而非经典单核细胞则高表达补体成分C1QA/B/C，提示补体过度激活可能加剧组织损伤。

本研究通过单细胞转录组图谱系统揭示了细菌性肺炎的外周免疫特征，阐明了疾病严重程度与免疫细胞功能状态的密切关联。重症患者的免疫失衡表现为单核细胞驱动的炎症风暴、T细胞耗竭和B细胞功能障碍，而轻症患者则表现出有效的T-B细胞协同免疫应答。这些发现为开发针对重症细菌性肺炎的免疫调节策略提供了潜在靶点，例如干预S100-TLR4-MYD88通路或逆转T细胞耗竭。未来研究需结合肺部局部免疫特征和功能实验，进一步验证这些发现。