血小板作为血液系统中最小的无核细胞,至少具有参与稳态维持、止凝血、创伤修复以及免疫调节等功能[1,2]。本团队和其他团队在再生障碍性贫血以及肿瘤病人中的研究结果初步提示,血小板的分子特征可能与疾病的进程以及治疗反应具有紧密的关联[3,4],但是相关的研究仍处在起步阶段。
近日,中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)周家喜/王洪涛团队与姜尔烈团队在《eBioMedicine》(IF=10.8)期刊在线发表题为“Platelets as immune sensors: monitoring immune dynamics and diagnosing disease states across multiple disorders”的研究论文。该研究首次提出血小板具备免疫感受器样功能,通过追踪血小板在造血干细胞移植及其并发症、溃疡性结肠炎以及系统性红斑狼疮等多种疾病状态下的分子特征,发现通过转录组动态变化可实时监测机体免疫状态。更有趣的是,该研究发现免疫细胞能够通过RNA直接传递重塑血小板的分子特征。该研究关于“血小板可作为免疫感受器以及疾病感受器”的发现,可能为疾病的精细化动态诊疗提供全新的视角和工具。
该文被选为《eBioMedicine》杂志2026年3月份的封面文章。封面以“机体血液循环系统=微观宇宙”为核心视觉隐喻,将血小板比作在血液中持续航行的太空飞船,将不同类型的免疫细胞喻为错落分布的宇宙星球,构建出一个富有科幻感的微观宇宙场景,生动呈现血小板在血液系统中持续流动、实时感知并整合免疫系统动态信息的核心过程。
《eBioMedicine》杂志2026年3月份封面
基于造血干细胞移植后机体由先天免疫向适应性免疫逐步重建的独特生理过程,本研究系统分析了不同移植阶段患者血小板的转录组特征。结果显示,血小板转录组可精准映射免疫重建的动态演变:在移植早期,血小板高表达中性粒细胞、单核细胞等先天免疫相关基因;而在移植后期,则转向高表达T细胞、B细胞等适应性免疫相关基因。这一时序性变化精确对应免疫重建过程,将血小板的功能从“免疫调控”拓展至“免疫监测”。进一步机制研究表明,免疫细胞可直接将其自身RNA转移至血小板,从而重塑后者的免疫相关分子特征。通过体外共孵育实验,研究团队证实中性粒细胞和单核细胞可将特征性RNA(如DEFA3、S100A8等)转移至血小板,使其获得相应先天免疫特征。
为验证血小板能否灵敏感知并反映不同疾病状态下的免疫异常,研究团队进一步分析了移植后急性移植物抗宿主病、巨细胞病毒感染、系统性红斑狼疮及溃疡性结肠炎患者的血小板转录组。结果表明,与疾病进展相关的免疫细胞和炎性因子的基因在血小板中表达显著升高,提示血小板可精准捕获多种疾病背景下的免疫紊乱。重要的是,基于血小板免疫基因表达谱构建的机器学习模型,进一步提升了疾病诊断准确性,并识别出潜在的新型生物标志物。
综上所述,本研究首次提出血小板可作为机体“免疫感受器”并进而成为疾病感受器的新概念,将其功能从免疫调控拓展至免疫监测,并揭示了免疫细胞通过RNA传递重塑血小板分子特征的核心机制。这一发现不仅深化了对血小板生物学本质的理解,也为免疫相关疾病的早期预警、精准诊断和动态监测提供了新的策略。这一观点有望继续在多种疾病状态下进行验证和拓展。血小板免疫学领域国际知名专家、瑞典隆德大学John Semple教授应《eBioMedicine》期刊邀请,为本研究撰写题为“Platelet transcriptomics sense disease states”的评述文章。他在评述中指出,该研究提出了极具突破性的观点,证实血小板是感知全身免疫状态的主动传感器,其转录组可无创且精准地追踪免疫动态、反映疾病状态,还能特异性识别不同疾病的免疫特征并追踪治疗响应,为疾病诊断和生物标志物挖掘提供了全新思路。Semple教授特别强调,这项研究重塑了学界对血小板及循环血液成分的认知,将其定义为动态的生物传感器,而非静态的细胞类型。
《eBioMedicine》同期评述题目及配图
中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)王洪涛副研究员、周家喜研究员和姜尔烈主任医师为共同通讯作者,博士生郑琳和冯丹博士为共同第一作者。本研究获得国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、天津市自然科学基金(青年项目A类)、天津市杰出人才培养项目等的支持。
参考文献:
1. Xu XR, Zhang D, Oswald BE, et al. Platelets are versatile cells: New discoveries in hemostasis, thrombosis, immune responses, tumor metastasis and beyond[J]. Crit Rev Clin Lab Sci, 2016, 53(6): 409-430.
2. Van der Meijden PEJ, Heemskerk JWM. Platelet biology and functions: new concepts and clinical perspectives[J]. Nat Rev Cardiol, 2019, 16(3): 166-179.
3. Mao J, Zhao J, Pan H, et al. Application of platelet transcriptomics for assessing treatment effectiveness and predicting long-term platelet counts recovery in aplastic anemia[J]. J Thromb Haemost, 2025, 23(2): 692-703.
4. In 't Veld SGJG, Arkani M, Post E, et al. Detection and localization of early- and late-stage cancers using platelet RNA[J]. Cancer Cell, 2022, 40(9): 999-1009.e6.