免疫数据资源 | 一文获取人胸腺细胞综合图谱

2020-07-14 149其它数据库

胸腺在建立适应性免疫和中枢耐受中起着重要作用,因为介导T细胞的形成和选择。T细胞是一种白细胞,参与免疫反应,抗击病原体或癌细胞等入侵。全面了解人类T细胞图谱对于治疗由T细胞异常发育引起的疾病,如白血病和免疫缺陷,以及开发高效的免疫疗法(如CAR-T)至关重要。

而单细胞测序技术让全面了解人类T细胞图谱信息成为可能。2020年Science及Cell子刊《Immunity》的两篇文章利用scRNA-seq技术构建了人胸腺细胞图谱和T细胞发育图谱。

Science:人胸腺细胞图谱

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研究人员对人不同发育时期(胚胎、婴儿、成人)的胸腺进行scRNA-seq,鉴定出50多种不同的细胞状态。人类胸腺细胞状态在整个发育过程中丰度和基因表达谱都在动态变化。

通过计算预测了人T细胞从早期造血的胎肝祖细胞发育为多种成熟的T细胞类型的发展轨迹。使用此轨迹,构建了一个推定的转录因子驱动T细胞谱系定型的框架。

在胸腺非常规T细胞中,发现了一个明显的CD8aa+ T细胞亚群,该亚群以GNG4表达为标志,位于胸腺的髓周区域。

发现了重组和多轮筛选形成的人类VDJ使用的强烈偏倚,包括对CD8+ T细胞的TCRa V-J偏倚。

Immunity:T细胞发育图谱

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研究人员对人类出生后胸腺中跨越T细胞分化的细胞(包括罕见的CD34+祖细胞)进行scRNA-seq(~35000细胞),以确定T谱系特异性、定型和随后分化的转录情况检测了人出生后胸腺中稀有的CD34+祖细胞和分化程度更高的CD34-组分。

CD34+胸腺祖细胞由一系列分化和确定状态组成,其特征是多谱系活化以及随后的T细胞定型。分化轨迹中最早的祖细胞是CD7-,其表达了干细胞样的转录特征,也起始了T细胞的活化。

聚类分析确定了浆细胞样树突状谱系引发的CD34+亚群,这提示了胸腺内树突状的分化途径。CD2表达定义了T细胞定型阶段,其中B细胞潜能的丧失先于髓系潜能的丧失。

两篇paper覆盖了人不同发育时期,未分离和纯净胸腺细胞的单细胞转录水平研究,为T细胞发育/T细胞紊乱机制、免疫相关疾病致病机制、免疫疗法等研究提供宝贵数据资源。

人胸腺细胞图谱

所有测序数据已存入ArrayExpress(编号:E-MTAB-8581),还可通过门户网站在线访问:https://developmentcellatlas.ncl.ac.uk.所有用于数据分析的代码都可以从Zenodo存储库获得DOI:10.5281/zenodo.3572422.

T细胞发育图谱

研究中所报道的序列信息已保存至GEO数据库,数据编号:GSE139042。

参考文献
[1] Park J E, Botting R A, Conde C D, et al. A cell atlas of human thymic development defines T cell repertoire formation[J]. Science, 2020, 367(6480).
[2] Le J, Park J E, Ha V L, et al. Single-Cell RNA-Seq Mapping of Human Thymopoiesis Reveals Lineage Specification Trajectories and a Commitment Spectrum in T Cell Development[J]. Immunity, 2020, 52(6): 1105-1118. e9.
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