中科院深圳先进院
联合国内多家医院、高校
首次成功构建出
组织范围最广、时间跨度最长、采样密度最高
高分辨率人类免疫系统发育图谱
9月12日
该研究成果登上最新一期
国际顶尖学术期刊《细胞》
将有力推动免疫学
和发育生物学领域的发展
↓↓↓
免疫细胞作为防止病毒细菌等病原体入侵人体的“卫士”，是免疫系统中不可或缺的组成部分。明确免疫细胞类型、分化及功能状态，对理解免疫力和揭示免疫相关疾病的发生发展机制具有重大的科学和社会意义。
在人体这台“不停运转”的机器开启之初，免疫细胞便开始了快速地增殖、分化和迁移，这为研究组织器官区域免疫特性的形成与发展提供了独特的时间窗口。在该研究中，团队通过自主搭建的单细胞转录组测序平台对发育中的30万个免疫细胞进行“解码”，成功构建了研究领域内组织范围最广、时间跨度最长、采样密度最高的高分辨率人类免疫系统发育图谱。更值得关注的是，研究人员鉴定出了一群广泛存在于多个组织脏器的促血管生成巨噬细胞，以及一群在中枢神经系统外的类小胶质细胞。（图 / 外周器官中的类小胶质细胞与中枢神经中的小胶质细胞的表型一致）论文通讯作者、中科院深圳先进院合成生物学研究所研究员李汉杰告诉记者，团队从成百上千亿的细胞中检测了近30万个高质量的免疫细胞，鉴定了11种主要的免疫细胞类型，对每一种主要的免疫细胞类型进行了更细致的分类，最终注释得到包括15种巨噬细胞在内的56种免疫细胞亚型。据了解，科研人员还针对这一图谱开发了可视化共享平台，以便更多研究人员对该数据集进行探索，推动免疫学研究发展。“该研究也将成为新技术、新方法的科学成果颠覆旧知识、旧成果的典型案例。这一发现有望为相关区域的疾病发生发展、免疫疗法的发展以及发育生物学的深入研究提供有益的指导。”李汉杰表示。12日，相关研究成果登上最新一期国际顶尖学术期刊《细胞》。这一成果由中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）合成生物学研究所李汉杰课题组联合深圳市宝安区妇幼保健院、深圳大学、上海交通大学和复旦大学等单位共同完成，深圳先进院为论文第一单位。论文第一作者、中科院深圳先进院合成生物学研究所联合培养博士生王泽帅介绍，在研究课题开展过程中，尤其是在单细胞转录组建库前的细胞分选及建库早期的关键步骤中需要使用大量384孔板，深圳合成生物研究重大科技基础设施的自动化、高通量平台发挥了不可替代的作用。“在研究过程中，只需要两到三名工作人员就能够在一天内制备上千块孔板，从而保证了实验的准确性和可重复性。合成生物大设施高效的工作方式使研究工作得到快速推进，为解决重大科学问题和应对国家发展需求提供助力。”王泽帅说道。巨噬细胞通过吞噬细胞残骸和废物来清除病原体和有害物质，也能通过释放细胞因子等信号来告知其他免疫细胞有外来入侵物质。此外，巨噬细胞还可以感知周围环境的变化，根据器官的需求来维持身体的稳态。小胶质细胞作为中枢神经系统中最主要的巨噬细胞，在传统认知中只存在于脑和脊髓，不会在其他器官或组织中出现。然而研究团队观察发现，在发育时期，有一类细胞形态、特征蛋白表达、转录组表达谱都与小胶质细胞非常相似的特殊细胞亚群，广泛分布在中枢神经系统之外的多个组织中（包括表皮、心脏和睾丸），科研团队将其命名为“类小胶质细胞”。“类小胶质细胞的发现，将会打破‘小胶质细胞仅存在于中枢神经系统’这一固有认知。”李汉杰研究员表示。研究团队还进一步发现巨噬细胞的“技能点”，它们不仅仅在体内有着吞噬异物、维持稳态等作用，在胚胎发育过程中还能影响人体神经嵴细胞分化，助力诱导血管生成等“推陈出新”的功能。“这一工作为相关区域的疾病发生发展、免疫疗法的开发以及发育生物学的深入研究提供有益的指导。”中国工程院院士、中国科学技术大学教授田志刚评价道。内容来源：深圳卫视深视新闻、南方+
记者：黄涛 杨诚
视频：郑温仪
编辑：钟汝芳 赖鼎睿
审读：黄淳 韩绍俊
如需转载，请注明以上内容