近日, 我院風濕免疫科、罕見病中心、生物治療國家重點實驗室胡洪波研究員組、解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學中心劉兵研究員組與暨南大學基礎醫(yī)學院蘭雨研究員組合作,在人類T細胞起源和胸腺器官發(fā)生方面取得重要進展。相關成果以 “Single-cell RNA Sequencing Resolves Spatiotemporal Development of Pre-thymic Lymphoid Progenitors and Thymus Organogenesis in Human Embryos”為題目發(fā)表在國際頂級期刊《Immunity》(IF=21.561) 。該研究在國際上首次通過單細胞轉錄組測序構建了人類胚胎早期T淋巴細胞發(fā)育以及胸腺器官發(fā)生的分子圖譜。
圖1. 文章標題以及圖例形式的摘要
該團隊針對人類胚胎胸腺器官發(fā)生階段(8-10周)的細胞,利用高通量單細胞轉錄組測序,鑒定出造血、上皮、間質和內皮等四個主要細胞群體,進一步將造血細胞分為10個亞群(圖2),分別為:三個ETP亞群,三個T細胞前體亞群,以及固有淋巴細胞、巨噬細胞、樹突細胞和肥大細胞亞群等。通過比較胚期 ETP(主要來源于8周)和胎期 ETP(主要來源于9、10周)的差異表達基因,推斷在胸腺內血管形成(8周)前后,造血祖細胞可能通過不同的方式遷入胸腺。通過體外培養(yǎng),證實CD7+ETP(Lin-CD45+CD34+CD1a-CD7+)除了具有T細胞潛能之外,仍具有髓系、B和NK的多系分化潛能,這與成體CD7+ETP僅具有T和NK的分化潛能不同。
圖2. 人胚胸腺中的造血細胞群體及特征基因
此外,通過將胸腺ETP與不同發(fā)育階段生血位點、造血位點和循環(huán)血中的淋系祖細胞進行聯(lián)合分析,發(fā)現(xiàn)ETP與相近發(fā)育階段胎肝中淋系祖細胞最為相似;并且重新分為兩個亞群:更相似者具有更靜息的細胞周期特征(TSP-like ETP),而另一個亞群處于更活躍的細胞周期狀態(tài)(proliferating ETP)。與TSP-like ETP在發(fā)育軌跡上重疊的那部分淋系祖細胞則被定義為TSP。
既往研究表明,在早于胸腺器官發(fā)生的胚胎發(fā)育階段,所以作者進一步在轉錄組水平實現(xiàn)了對于早在5周左右的主動脈-性腺-中腎區(qū)淋系祖細胞的群體捕獲和分子特征分析。此外,作者還深入分析了人胚胸腺中和 T淋巴細胞早期特化過程中的不同基因調節(jié)模式;解析了胸腺上皮細胞(Thymic epithelial cell, TEC)早期分化事件。為了闡明胸腺中微環(huán)境細胞成分對造血細胞的潛在調控作用,作者利用受配體分析預測了上皮、間質、內皮細胞群體與不同造血細胞群體之間潛在的相互作用;利用多色免疫熒光證實間質細胞分泌產(chǎn)生IGF2,可能調控表達IGF1R的造血祖細胞定向T淋巴細胞發(fā)育。
原文鏈接:https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(19)30404-2
作者:沈國波編輯:史杰蔚 周亮來源: 生物治療國家重點實驗室/華西醫(yī)院科研三支部
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