S'abonner

Systemic immune dysregulation in severe tuberculosis patients revealed by a single-cell transcriptome atlas - 27/04/23

Doi : 10.1016/j.jinf.2023.03.020 
Yi Wang a, , 1 , Qing Sun b, 1, Yun Zhang c, 1, Xuelian Li c, Qingtao Liang c, Ru Guo c, Liqun Zhang c, Xiqin Han c, Jing Wang c, Lingling Shao c, Yu Xue d, Yang Yang c, Hua Li c, Lihui Nie c, Wenhui Shi c, Qiuyue Liu e, Jing Zhang d, Hongfei Duan c, Hairong Huang b, Laurence Don Wai Luu f, 1, Jun Tai g, , Xinting Yang c, , Guirong Wang h,
a Experimental Research Center, Capital Institute of Pediatrics, Beijing 100020, PR China 
b National Clinical Laboratory on Tuberculosis, Beijing Key Laboratory for Drug-Resistant Tuberculosis Research, Beijing Chest Hospital, Capital Medical University, Beijing Tuberculosis and Thoracic Tumor Institute, Beijing 101149, PR China 
c Tuberculosis Department, Beijing Chest Hospital, Capital Medical University, Beijing 101149, PR China 
d Department of Emergency, Beijing Chest Hospital, Capital Medical University, Beijing 101149, PR China 
e Department of Intensive Care Unit, Beijing Chest Hospital, Capital Medical University, Beijing 101149, PR China 
f School of Life Sciences, University of Technology Sydney, Sydney, Australia 
g Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery, Children's Hospital Capital Institute of Pediatrics, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing 100020, PR China 
h Department of Clinical Laboratory, Beijing Chest Hospital, Capital Medical University, Beijing Tuberculosis and Thoracic Tumor Institute, Beijing 101149, PR China 

Corresponding authors.

Summary

Tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) infection, is currently the deadliest infectious disease in human that can evolve to severe forms. A comprehensive immune landscape for Mtb infection is critical for achieving TB cure, especially for severe TB patients. We performed single-cell RNA transcriptome and T-cell/B-cell receptor (TCR/BCR) sequencing of 213,358 cells from 27 samples, including 6 healthy donors and 21 active TB patients with varying severity (6 mild, 6 moderate and 9 severe cases). Two published profiles of latent TB infection were integrated for the analysis. We observed an obviously elevated proportion of inflammatory immune cells (e.g., monocytes), as well as a markedly decreased abundance of various lymphocytes (e.g., NK and γδT cells) in severe patients, revealing that lymphopenia might be a prominent feature of severe disease. Further analyses indicated that significant activation of cell apoptosis pathways, including perforin/granzyme-, TNF-, FAS- and XAF1-induced apoptosis, as well as cell migration pathways might confer this reduction. The immune landscape in severe patients was characterized by widespread immune exhaustion in Th1, CD8+T and NK cells as well as high cytotoxic state in CD8+T and NK cells. We also discovered that myeloid cells in severe TB patients may involve in the immune paralysis. Systemic upregulation of S100A12 and TNFSF13B, mainly by monocytes in the peripheral blood, may contribute to the inflammatory cytokine storms in severe patients. Our data offered a rich resource for understanding of TB immunopathogenesis and designing effective therapeutic strategies for TB, especially for severe patients.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




ga1

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

A detailed immune landscape of TB was depicted by a single-cell transcriptome atlas.
Lymphopenia is one prominent feature of severe TB patients, causing by cell apoptosis and migration.
Severe TB is characterized by widespread immune exhaustion in Th1, CD8+T and NK cells
S100A12 and TNFSF13B, mainly secreted by monocytes, are response for cytokine storms in severe TB patients.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis, ScRNA-seq, Severe patients, Immunological responses, Cytokine storm

Abbreviations : Tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis, Latent TB infection, Intensive care unit, Peripheral blood mononuclear cells, B cell receptor, T cell receptor


Plan


© 2023  The Author(s). Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 86 - N° 5

P. 421-438 - mai 2023 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Editorial Board
| Article suivant Article suivant
  • Neurosyphilis among people with and without HIV infection: A Danish nationwide prospective, population-based cohort study 2015–2021
  • Christina Carolina Steenberg Schnohr, Fie Welling Paulsen, Lykke Larsen, Merete Storgaard, Micha Phill Grønholm Jepsen, Hans Rudolf Lüttichau, Lothar Wiese, Birgitte Rønde Hansen, Jacob Bodilsen, Henrik Nielsen, Anne-Mette Lebech, Lars Haukali Omland

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.