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生物国重室胡洪波教授在Immunity上发表文章——在人类T淋巴细胞起源及胸腺器官发生方面取得重要进展

时间:2019-10-28  来源:生物治疗国家重点实验室   作者: 

近日, 华西医院生物治疗国家重点实验室胡洪波教授研究团队、解放军总医院第五医学中心刘兵研究组与暨南大学基础医学院兰雨研究组合作在人类T细胞起源和胸腺器官发生方面取得重要进展。相关成果以 “Single-cell RNA Sequencing Resolves Spatiotemporal Development of Pre-thymic Lymphoid Progenitors and Thymus Organogenesis in Human Embryos”为题发表在国际顶级期刊《Immunity》(IF=21.561)上 。

图1. 文章标题以及图例形式的摘要

该团队利用首先针对人类胚胎胸腺器官发生阶段(8-10周)的细胞,利用高通量单细胞转录组测序,鉴定出造血、上皮、间质和内皮等四个主要细胞群体,进一步将造血细胞分为10个亚群(图2),分别为:三个ETP亚群,三个T细胞前体亚群,以及固有淋巴细胞、巨噬细胞、树突细胞和肥大细胞亚群等。通过比较胚期 ETP(主要来源于8周)和胎期 ETP(主要来源于9、10周)的差异表达基因,推断在胸腺内血管形成(8周)前后,造血祖细胞可能通过不同的方式迁入胸腺。通过体外培养,证实CD7+ETP(Lin-CD45+CD34+CD1a-CD7+)除了具有T细胞潜能之外,仍具有髓系、B和NK的多系分化潜能,这与成体CD7+ETP仅具有T和NK的分化潜能不同。


图2. 人胚胸腺中的造血细胞群体及特征基因

此外,通过将胸腺ETP与不同发育阶段生血位点、造血位点和循环血中的淋系祖细胞进行联合分析,发现ETP与相近发育阶段胎肝中淋系祖细胞最为相似;并且重新分为两个亚群:更相似者具有更静息的细胞周期特征(TSP-like ETP),而另一个亚群处于更活跃的细胞周期状态(proliferating ETP)。与TSP-like ETP在发育轨迹上重叠的那部分淋系祖细胞则被定义为TSP。既往研究表明,在早于胸腺器官发生的胚胎发育阶段,所以作者进一步在转录组水平实现了对于早在5周左右的主动脉-性腺-中肾区淋系祖细胞的群体捕获和分子特征分析。此外,作者还深入分析了人胚胸腺中和 T淋巴细胞早期特化过程中的不同基因调节模式;解析了胸腺上皮细胞(Thymic epithelial cell, TEC)早期分化事件。为了阐明胸腺中微环境细胞成分对造血细胞的潜在调控作用,作者利用受配体分析预测了上皮、间质、内皮细胞群体与不同造血细胞群体之间潜在的相互作用;利用多色免疫荧光证实间质细胞分泌产生IGF2,可能调控表达IGF1R的造血祖细胞定向T淋巴细胞发育。该研究在国际上首次通过单细胞转录组测序构建了人类胚胎早期T淋巴细胞发育以及胸腺器官发生的分子图谱。

原文链接:https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(19)30404-2



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