牛传染性胸膜肺炎（contagious bovine pleuropneumonia, CBPP）由丝状支原体丝状亚种（Mycoplasma mycoides subsp. mycoides, Mmm）引起，仍是牛健康与农业产业的主要负担。Mmm是一种非典型细菌病原体，似乎缺乏引起直接组织损伤的经典毒力因子（即毒素），其致病机制知之甚少。宿主免疫反应被认为参与CBPP病理，但病变起始、进展和慢性化的分子机制尚不明确。经典病理学描述了从早期炎症到更成熟坏死性病变及纤维性死骨形成的肺病变连续谱。然而，Mmm感染期间驱动这一潜在免疫病理进展的宿主转录反应从未在体内得到解析。在本研究中，研究人员对实验感染动物采集的病变肺组织进行了病变阶段分辨的转录组分析，并与未攻毒对照动物的健康肺组织进行比较。采用差异基因表达和功能富集分析鉴定与Mmm感染及病理病变形成相关的生物学通路。早期感染以干扰素刺激基因（interferon-stimulated genes, ISGs）和细胞因子响应通路为主，尽管病原为细菌，却形成主要类似抗病毒反应的微环境。红色肝变显示中性粒细胞趋化因子、上皮重塑标志物和早期基质重塑酶的强烈诱导。实变（涵盖红色和灰色阶段）富集固有免疫激活、白细胞黏附、细胞外基质组织和持续干扰素信号。灰色肝变反映晚期实变，以增强的中性粒细胞效应活性、氧化和蛋白水解损伤，以及巨噬细胞和成纤维细胞相关胶原加工为特征。坏死/死骨病变显示炎症信号减弱，细胞外基质组织、黏附和形态发生通路增强，与包裹和死骨形成一致。本文转录组数据表明，CBPP肺病理的动态连续谱似乎由干扰素预激活的髓系招募启动，并由中性粒细胞驱动的损伤及巨噬细胞和成纤维细胞介导的基质重塑放大，这一机制值得进一步研究。这些数据进一步证实失调免疫在Mmm感染疾病发展中的作用。
牛传染性胸膜肺炎（contagious bovine pleuropneumonia, CBPP）由丝状支原体丝状亚种（Mycoplasma mycoides subsp. mycoides, Mmm）引起，是牛的重要呼吸道疾病，死亡率可达50%，被世界动物卫生组织（World Organization for Animal Health, WOAH）列为通报病。Mmm缺乏经典毒力因子（如毒素），其毒力与代谢或免疫调节成分相关，宿主免疫反应被认为参与肺部病理，但病变起始、进展和慢性化的分子机制尚不清楚。经典病理将肺病变描述为从早期炎症到红色肝变、实变、灰色肝变、坏死及纤维性死骨形成的连续谱；既往转录组研究多集中于全血、外周血单核细胞或离体暴露，尚缺乏感染局部、按病变阶段解析的体内宿主转录反应研究。因此，研究人员对实验感染动物不同病理阶段肺组织进行转录组分析，并与未感染对照健康肺组织比较，以解析驱动Mmm感染免疫病理进展的宿主程序。
研究使用14头Small East African Zebu牛，来源于肯尼亚西部无CBPP区，随机分为未感染对照（n=4）和Mmm Afade雾化攻毒组（n=10），共采集81份肺组织，按病理分为健康未感染（A_HlthU）、感染后外观健康（B_HlthI）、红色肝变（C_RedH）、灰色肝变（D_GreyH）、实变（E_Cons）和坏死/死骨（F_NecSeq）。关键技术方法不超过250字：采用Collison雾化器进行Mmm攻毒并以临床终点实施安乐死；由两名盲法病理学家判定病变；通过培养、16S rRNA及lppQ PCR和RNAseq reads确认Mmm；进行rRNA去除链特异性RNAseq，HISAT2比对Bos taurus ARS-UCD1.2，featureCounts定量，DESeq2分析差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），clusterProfiler进行基因本体（Gene Ontology, GO）富集，并用Cattle Cell Atlas（CattleCA）签名进行细胞类型去卷积。
Nebulization challenge resulted in successful infection and development of disease in all Mmm exposed animals：雾化攻毒后所有Mmm暴露动物均成功感染并出现临床疾病，感染肺组织可培养出Mmm并检测到Mmm DNA/RNA，对照未发病。Quality control, global sample structure, summary of differentially expressed genes and summary of gene ontology enriched pathways：63/81样本通过质控；PCA和距离分析显示样本按感染状态和病变阶段聚类；DEGs数量随病变成熟增加，GO显示从早期干扰素介导抗病毒样反应向结构重塑转变。Lesion stage resolved transcriptional profiles: healthy infected versus uninfected：外观健康感染肺已富集抗病毒和固有免疫反应，ISGs、急性期蛋白SAA3、M-SAA3.2、HP及ZBP1等上调，上皮屏障/基底膜基因下调，提示早期干扰素启动和屏障受损。Lesion stage resolved transcriptional profiles: uninfected versus red hepatization：红色肝变持续富集病毒反应、细胞因子、炎症和白细胞活化，趋化因子CXCL2/5/8等及MMP1/9/13/25上调，胶原和基底膜基因下调，显示中性粒细胞招募、炎症放大和早期基质重塑，同时适应性免疫受抑制。Lesion stage resolved transcriptional profiles: uninfected versus consolidation：实变呈中间阶段，固有免疫、干扰素、模式识别受体、中性粒细胞和巨噬细胞标志物及补体基因上调，细胞外基质（extracellular matrix, ECM）组织和早期纤维化通路增强，上皮身份和肺功能基因下调。Lesion stage resolved transcriptional profiles: uninfected versus grey hepatization：灰色肝变保留固有免疫和ISGs，但负反馈调节增强，巨噬细胞/成纤维细胞标志、MMP/组织蛋白酶、胶原加工和血管重塑基因上调，上皮、表面活性物质、离子转运和发育调控基因广泛下调，显示向纤维化重塑和功能丧失转变。Lesion stage resolved transcriptional profiles: uninfected versus necrosis：坏死/死骨以细胞黏附、肌动蛋白骨架、细胞连接和形态发生通路为主，促纤维化MMPs和黏附分子上调，上皮/内皮身份及代谢转运程序广泛下调，干扰素印记仍持续但炎症减弱，提示终末重塑、包裹和死骨形成。Cell-type deconvolution analysis supports a coordinated shift from structural integrity to innate, adaptive, and chronic inflammatory programs across CBPP stages：去卷积显示健康肺以上皮/内皮为主，随病变进展下降；红色肝变富集中性粒细胞/单核巨噬细胞，灰色肝变富集巨噬细胞/成纤维细胞，晚期出现T/B细胞签名，提示细胞组成向固有、适应性和慢性炎症程序转变。
讨论部分总结：讨论指出外周血转录组不能反映肺部局部炎症，本研究提供首个CBPP病变阶段分辨转录组框架；各阶段分子程序与病理表型一致，病原识别、干扰素和固有免疫贯穿病变，Mmm在全部病变中可培养/检测，说明宿主反应不能清除病原并可能造成免疫病理；早期急性期蛋白和中性粒细胞相关转录与既往蛋白组/体外研究一致；灰肝向巨噬/成纤维和ECM重塑过渡，坏死/死骨以包裹和隔离为主；未注释LOC转录本提示牛基因组注释不足。研究意义在于提供资源、支持免疫病理假说、揭示I型干扰素/ISG主导的抗病毒样反应及生物标志物发现潜力。研究结论翻译：总之，这些贡献使本研究成为CBPP社区的资源，并作为理解慢性呼吸道支原体病的概念性进展。此处呈现的分子路线图提供一个平台，用于假设生成、比较研究和旨在减轻CBPP对动物健康和农业产业负担的转化努力。
