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背景及目的获得性免疫综合征（Acquired Immune Deficiency Syndrome,AIDS）是由人免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus,HIV）感染而引起的一类传染性疾病,虽然高效抗逆转录病毒疗法（Highly Active Anti-Retroviral Treatment,HAART）能大大的降低HIV感染者的发病率以及死亡率,但仍不能使患者完全治愈,一旦停止服用药物,病毒将会快速反弹。HIV-1感染患者后,不同的个体表现出不同的疾病进程。具有非典型疾病进程的患者可为艾滋病的发病机理以及治疗方案的研究提供重要信息,因此这些患者也成为了我们研究的重点。HIV-1感染长期不进展者（Long term non-progressor,LTNPs）是HIV感染的一个特殊群体,其主要的特征为在未经过抗病毒治疗的情况下,感染时间超过10年以上,体内的CD4+T细胞计数仍保持正常水平,病毒载量水平较低,并未出现任何与艾滋病相关的临床症状和机会性感染,疾病呈长期不进展状态,HIV-1长期不进展的患者约占总患者的15%～20%。就目前研究的结果显示,机体的遗传背景,体内的免疫细胞对HIV免疫应答以及不同疾病的毒株都能影响疾病的进展状态。然而,LTNPs人群的天然免疫激活水平尚未明确。本研究拟对长期不进展人群、典型进展人群和健康人群的外周血单个核细胞（Peripheral blood mononuclear cells,PBMC）进行单细胞转录组测序,构建长期不进展者（LTNPs）、典型进展者（TPs）和健康人群（HCs）的PBMC细胞图谱,分析三组人群PBMC各细胞亚群的基因表达差异和涉及的信号通路,探讨PBMC各个细胞亚群在HIV-1感染长期不进展中潜在的作用。方法选取4例HIV-1长期不进展者、4例HIV-1典型进展者和4例健康人群,采集静脉血并分离PBMC,使用10X Genomics平台标记单个细胞、构建文库并进行测序。对数据进行质量控制、细胞聚类和PBMC细胞亚群鉴定。筛选PBMC各亚群上调表达的基因,以获得各亚群的特异表达基因。分析三组人群在PBMC各细胞亚群的基因表达差异,对CD4+T细胞和CD8+T细胞的差异基因进行GSEA分析。另外,对CD4+T细胞和CD8+T细胞进行细胞轨迹拟时间分析,分析三组人群CD4+T细胞和CD8+T细胞分化状态的差异及相关基因。结果1.PBMC细胞亚群鉴定:细胞聚类分析共分出25个cluster,根据PBMC标记基因的表达情况,共定义出8类细胞,LTNPs中各亚群细胞平均比例为:CD4+T细胞（25.88%）、CD8+T细胞（36.95%）、B细胞（9.12%）、CD4-CD8-T细胞（1.71%）、树突状细胞（0.39%）、巨噬细胞/单核细胞（15.31%）、自然杀伤细胞（2.09%）和自然杀伤性T细胞（8.54%）。2.三组人群PBMC细胞亚群比例差异及基因表达差异:三组人群CD4+T细胞比例差异有统计学意义,TPs的CD4+T细胞比例均低于LTNPs和HCs（F=13.656,P=0.002）。三组人群两两比较的差异基因分析显示,PBMC细胞亚群中TPs与LTNPs的差异基因数目均大于HCs与TPs、HCS与LTNPs的差异基因数目。LTNPs中PF4、GNG11以及TUBB1等基因在不同细胞亚群的表达趋势一致,表达水平均低于TPs。3.CD4+T细胞基因表达GSEA分析:与HCs相比,TPs趋化因子信号通路和NK细胞介导的细胞毒性水平上调;与TPs相比,LTNPs趋化因子信号通路和NK细胞介导的细胞毒性水平下调,其中包括趋化因子CCL4、CCL5、趋化因子受体CXCR1、CXCR2、CCR5和细胞毒性相关基因GZMB、KLRD1、SOS1。4.CD8+T细胞基因表达GSEA分析:与HCs相比,TPs NK细胞介导的细胞毒性水平上调;与TPs相比,LTNPs NK细胞介导的细胞毒性水平下调。与HC和LTNP相比,TPs中自然杀伤细胞介导的细胞毒性也被上调。5.CD4+T细胞轨迹时间分析:转录因子GATA3在所有state均以高水平广泛表达。ZBTB7B（th POK）和TBX21（T-bet）处于中位丰度。RORC（RORγt）在所有state中均呈低表达。与TPs相比,state 2中的LTNPs比例更高（F=4.670,P=0.041）。与TPs相比在state 2中,LTNPs表达高水平的SOCS3而低水平表达GNLY和CCL5。6.CD8+T细胞轨迹时间分析:转录因子TBX21（T-bet）,效应子标记基因GZMB,KLRG1以及CD160,LAG3主要在state 2和state 3中表达。与TPs相比,处于state 2的LTNP比例更高（F=5.410,P=0.029）。在state 2中,与LTNPs相比,TPs低水平表达CXCR3,GNG11,PF4和TUBB1。结论1、在HIV-1长期不进展人群中,外周血CD4+T细胞的比例高于TPs人群。PBMC细胞亚群中TPs与LTNPs的差异基因数目均大于HCs与TPs、HCs与LTNPs的差异基因数目。2、在HIV-1长期不进展人群中,CD4+T细胞中趋化因子信号通路和NK细胞介导的细胞毒性信号通路表达下调和CD8+T细胞介导的细胞毒性信号表达上调,这两条信号通路可能调控T细胞对HIV-1病毒的免疫反应从而在长期不进展中发挥作用。并且,CD4+T细胞和CD8+T细胞各有一个LTNPs特征性的细胞分化簇。