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       來自英國和比利時(shí)的一組研究人員近日在《Science》雜志上發(fā)表了人類胸腺的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，對(duì)人類T細(xì)胞的發(fā)育進(jìn)行了高分辨率的普查。 

        來自英國和比利時(shí)的一組研究人員近日在《Science》雜志上發(fā)表了人類胸腺的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，對(duì)人類T細(xì)胞的發(fā)育進(jìn)行了高分辨率的普查。 

       共同通訊作者、比利時(shí)根特大學(xué)的Tom Taghon教授表示：“我們現(xiàn)在非常了解T細(xì)胞如何在健康組織中形成。我們能夠從發(fā)育中的胸腺和肝臟中鑒定出相似的前體細(xì)胞，且我們相信這些前體對(duì)于啟動(dòng)胎兒的T細(xì)胞發(fā)育和建立完全有功能的胸腺器官至關(guān)重要?！?nbsp;

      胸腺是T細(xì)胞發(fā)育和T細(xì)胞受體（TCR）庫形成的關(guān)鍵器官，可以幫助人們形成適應(yīng)性免疫。胸腺中的T細(xì)胞發(fā)育在空間上是協(xié)調(diào)的，而且這一過程需要胸腺微環(huán)境中的各類細(xì)胞精心配合。 

圖片來自原文  

       為了繪制一個(gè)完整的胸腺細(xì)胞圖譜，研究人員從發(fā)育期、兒童期和成年期的人類胸腺樣本中分離出細(xì)胞，并進(jìn)行單細(xì)胞RNA測序。在開展質(zhì)量控制去除doublet后，他們從發(fā)育中的胸腺中獲得了138,397個(gè)細(xì)胞，從出生后胸腺中獲得了117,504個(gè)細(xì)胞。他們對(duì)細(xì)胞簇進(jìn)行注釋，標(biāo)記為40多種不同的細(xì)胞類型或狀態(tài)。 

       為了比較人類胸腺和小鼠胸腺的結(jié)果，他們隨后利用出生后4周、8周或24周的小鼠樣本生成了一份完整的小鼠胸腺單細(xì)胞圖譜，并將這些數(shù)據(jù)與先前發(fā)表的產(chǎn)前小鼠胸腺scRNA-seq數(shù)據(jù)相結(jié)合。成熟T細(xì)胞的整合分析表明，不同物種之間的細(xì)胞狀態(tài)有交叉。人類的GNG4+ CD8αα+ T細(xì)胞與小鼠的上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞前體A型最為相似，不過它們之間也存在高度差異表達(dá)的基因，表明其功能存在潛在差異。 

       研究人員還比較了不同細(xì)胞的TCR庫，以分析不同類型的細(xì)胞之間是否存在TCR庫的差異。他們觀察到，CD8+ T細(xì)胞與其他細(xì)胞明顯分離，這個(gè)趨勢在所有樣本中都是一致的。這與外周血中分離出的幼稚CD4+/CD8+ T細(xì)胞極為相似。 

       作者寫道：“我們從人類胸腺中鑒定出50多種不同的細(xì)胞狀態(tài)。在胚胎發(fā)育以及兒童和成年時(shí)期，人類胸腺細(xì)胞的豐度和基因表達(dá)譜都在動(dòng)態(tài)變化?！?nbsp;

       研究人員還鑒定出全新的人胸腺成纖維細(xì)胞和上皮細(xì)胞亞群，并對(duì)其進(jìn)行定位。通過計(jì)算機(jī)模擬，他們還預(yù)測出人類T細(xì)胞發(fā)育的軌跡，從胎兒肝臟中的祖細(xì)胞到多種成熟的T細(xì)胞。利用這一軌跡，他們還構(gòu)建了驅(qū)動(dòng)T細(xì)胞命運(yùn)決定的轉(zhuǎn)錄因子框架。 

       作者總結(jié)道，他們此次繪制的人類一生的胸腺單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜以及不同物種的轉(zhuǎn)錄組圖譜對(duì)天然組織微環(huán)境下的T細(xì)胞發(fā)育進(jìn)行了高分辨率的普查。“人類和小鼠胸腺之間的系統(tǒng)比較突出了人類特有的細(xì)胞狀態(tài)和基因表達(dá)特征。我們詳細(xì)的T細(xì)胞發(fā)育網(wǎng)絡(luò)將有助于建立體外類器官培養(yǎng)模型，從而真實(shí)地再現(xiàn)體內(nèi)的胸腺組織?！?nbsp;

       資深作者、紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的Muzlifah Haniffa教授還指出，胸腺細(xì)胞的圖譜可幫助研究人員闡明發(fā)育中胸腺的細(xì)胞信號(hào)，揭示哪些基因打開才能將免疫前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為特異性T細(xì)胞?！斑@張圖譜可作為在體外改造T細(xì)胞的參考圖譜，為人們提供量身定制的治療方案，”他說。（生物通 薄荷） 

       原文檢索 

       A cell atlas of human thymic development defines T cell repertoire formation 

       Science  21 Feb 2020: 

       Vol. 367, Issue 6480, eaay3224 

       DOI: 10.1126/science.aay3224