创伤性脑损伤患者的淋巴细胞和单核细胞基因表达变化

为何脑损伤会削弱机体防御

当有人遭受严重的头部撞击时，医生首先关注的是挽救大脑。但许多创伤性脑损伤患者随后会出现诸如肺炎等危险感染，即使在重症监护室这种受控环境中也不例外。本研究提出了一个简单但重要的问题：在严重头部损伤后的几天内，关键免疫细胞在分子层面发生了什么变化，这些隐蔽的改变是否有助于解释患者为何会变得如此易感感染？

仔细观察机体的前线细胞

研究者追踪了三名因急性硬膜下血肿导致严重创伤性脑损伤并需紧急脑外科手术的老年患者。为减少患者之间的差异，他们仅纳入了这种同类型颅下出血且体内无重大其他损伤的病例。入院后不久抽取了血样，并在大约一周后再次抽取；研究组将这些样本与两名同年龄健康志愿者的血液进行了比较。研究不是简单计数细胞，而是分离出三类关键细胞——辅助性 T 细胞（CD4）、杀伤性 T 细胞（CD8）和单核细胞——并通过全面的 RNA 测序读取每类细胞内哪些基因被开启或关闭。

先是活动激增，随后反应衰退

受伤后第一天患者的基因活动模式实际上比一周后更接近健康人。创伤早期，所有三类细胞都表现出高内能消耗和生长的迹象：与细胞“能量工厂”、营养利用和细胞分裂相关的通路被强烈激活。这一图景符合一种强烈的全身警报反应，免疫细胞迅速准备应对来自受损大脑和其他组织的损伤信号。与此同时，细胞计数显示单核细胞在受伤后不久非常丰富，而 CD4 尤其是 CD8 T 细胞的数量已比健康志愿者少。

走向被抑制的免疫状态

到第七天，基因表达图谱发生了变化。在 CD4、CD8 T 细胞和单核细胞中，许多负责能量产生、生长、应激应对和抗病毒防御的通路与第一天相比被下调。在 CD4 T 细胞和单核细胞中，促进细胞周期和分裂的基因也变得更安静，表明这些细胞不再积极增殖。这种广泛的减速与免疫从活跃“警戒”状态转向被削弱、反应性下降的状态一致——这种状态有时称为免疫麻痹，会使患者易受继发感染的侵袭。支持这一观点的是，三名患者在住院期间均出现了肺炎。

从进攻转向修复

研究还提示并非所有免疫细胞都遵循相同的剧本。在 CD4 T 细胞中，与组织重塑和修复相关的一些基因程序在一周内变得更活跃，提示这些细胞逐步从驱动炎症转向帮助消除炎症并支持愈合。与此同时，血液中信号蛋白的测量显示出复杂的模式：一些炎症标志物（例如一种广为人知的细胞因子）升高并保持高位，而某些平息和调节免疫反应的分子在受伤后立即处于低水平，但到第七天逐渐回升接近正常。总体来看，这些趋势描绘出机体在持续炎症与鼓励其缓和的信号之间进行权衡的图景。

这些早期线索对患者可能意味着什么

这是一项样本量非常小的探索性研究，因此其发现尚不能改变创伤性脑损伤的临床治疗。不过，它提供了在严重头部损伤后关键第一周内对人体免疫细胞进行罕见且详尽观察的机会。结果表明，创伤发生后不久免疫细胞会发动一种充沛的应答，但数日内许多支持其功能和增殖的基因程序被抑制，感染也在此期间开始出现。理解这一随时间变化的开关——从激活到衰竭与修复——最终可能帮助医生识别哪些患者感染风险最高，并设计出在不加重脑损伤的情况下增强免疫的治疗策略。要将这些分子层面的快照转化为实用疗法，还需要更大规模的研究和能追踪个别细胞亚型的更精细方法。

引用: Ito, H., Ishikawa, M., Matsumoto, H. et al. Gene expression changes in lymphocytes and monocytes from patients with traumatic brain injury. Sci Rep 16, 9150 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39991-6

关键词: 创伤性脑损伤, 免疫抑制, T 细胞, 单核细胞, 转录组学