免疫細胞能防止機體免受細菌、病毒等侵害，是守衛(wèi)人體的“警察”。其中，骨髓、血液來源的T、B細胞武力值位列榜首，可以說是人體內的“刑警大隊”，在科研中也一直受到廣泛關注。 然而，維持機體健康，不僅需要 “刑警大隊”，也需要存在于肺、肝、腸、脾臟、腸道等非淋巴系統(tǒng)中的“基層民警”。

雖然各個器官中的“基層民警”功能非常重要，但研究起來并不容易——此前利用單細胞測序技術進行的免疫細胞研究，往往局限于某一種組織或器官，以至于對免疫細胞的分型和注釋，在不同的器官和組織中標準可能千差萬別。 因此，研究人員缺乏統(tǒng)一的跨器官、組織的免疫細胞注釋和命名規(guī)則，很難對免疫系統(tǒng)進行更深入系統(tǒng)的研究 。

構建統(tǒng)一免疫細胞注釋和命名規(guī)則

為了解決以上難題，不久前，維康桑格研究所 (Wellcome Sanger Institute)和劍橋大學（University of Cambridge）的研究人員發(fā)表了一篇Science文章，公布了他們構建的統(tǒng)一、全面的免疫細胞目錄。

研究人員整合了來自20 個組織的 19 個免疫細胞單細胞測序公共數(shù)據(jù)集，構建了一個能夠自動注釋細胞類型的跨器官免疫細胞數(shù)據(jù)庫——CellTypist。

完成CellTypist搭建后，研究人員分別在低/高分辨率下驗證了CellTypist識別和注釋免疫細胞的功能。 他們發(fā)現(xiàn)，在低分辨率下，CellTypist能快速分辨單核細胞和巨噬細胞；在高分辨率下，CellTypist能清晰的分辨幼稚 B 細胞和記憶 B 細胞，精準識別樹突狀細胞中的DC1、DC2 和遷移DC (migDCs)，區(qū)分αβ型T細胞和γδ型T細胞。 隨后，研究人員在實際應用中進一步驗證了CellTypist的能力。他們分選了來自12名成年供體，16 種組織中的免疫細胞進行了單細胞測序，獲得了約 360,000 個細胞的單細胞數(shù)據(jù)集，并用CellTypist對這些細胞進行了分析注釋。

免疫細胞的跨組織特性

通過這360,000 個細胞的跨組織圖譜，可以輕松看到不同的組織器官中的免疫細胞特點。 例如，脾臟和淋巴結都富含B細胞，但脾臟中同時含有很多的紅髓巨噬細胞，而淋巴結富含樹突狀細胞。而骨髓中則包含獨特的祖細胞群。肺和肝則含有數(shù)目顯著的單核細胞。

跨器官的免疫細胞圖譜

Mesenteric lymph nodes（MLN）, Lung-draining lymph nodes（LIN）, Jejunum epithelial（JEJEPI）, Jejunum lamina propria（JEJLP）, Lungs（LNG）, Bone marrow（BMA）, Blood（BLD）, Spleen（SPL）,Liver（LIV

巨噬細胞、B細胞、T細胞的組織特異性

基于通過CellTypist構建的免疫系統(tǒng)圖譜，研究人員還針對廣受關注的巨噬細胞、B細胞、T細胞分別進行了跨組織器官的分析，觀察到了很多有意思的現(xiàn)象：

巨噬細胞跨組織器官數(shù)據(jù)表現(xiàn)出顯著的組織限制性特征，主要存在于肺組織中，而噬紅細胞巨噬細胞主要存在于脾臟、肝臟，與鐵循環(huán)巨噬細胞聚集在淋巴結中（下圖中紅色圈出）。

幼稚B細胞，如預期主要存在于淋巴組織中。此前報道的與自身免疫和衰老相關的CD11c+T-bet+ 記憶B 細胞（ABCs），被發(fā)現(xiàn)主要存在于肝臟和骨髓，以及次級淋巴器官脾臟中（下圖中綠色圈出）。

記憶 CD8+ T細胞被發(fā)現(xiàn)存在三個主要子集：T_RM_gut_CD8、T_EM/EMRA_CD8，和 T_RM/EM_CD8。其中T_RM_gut_CD8主要存在于腸道，T_EM/EMRA_CD8主要存在于富含血液的部位（血液、骨髓、肺和肝），T_RM/EM_CD8 主要存在于脾臟、骨髓中，在淋巴結和肺中較少。（下圖中藍色圈出）。

總結：“車同軌，書同文”的免疫細胞圖譜

基于以上的數(shù)據(jù)，研究人員首次完成了成年人髓系和淋系免疫細胞圖譜的繪制，可以讓我們對免疫系統(tǒng)有跨組織網(wǎng)絡的系統(tǒng)理解。 此外，研究人員開發(fā)的CellTypist工具還具有深遠的意義：

CellTypist用同一規(guī)則對跨組織的免疫細胞進行細胞類型注釋的，可以讓后續(xù)不同的研究人員都基于相同的標準，進行更系統(tǒng)的免疫系統(tǒng)研究。一定程度上，CellTypist起到了“車同軌，書同文，行同倫”的作用。 研究人員也將本研究中產生的數(shù)據(jù)集加入了CellTypist。新的數(shù)據(jù)加入后，CellTypist可注釋的免疫細胞類型進一步從99種增加到 101 種。 因此， CellTypist將大大有利于后續(xù)更深入、更系統(tǒng)的對免疫系統(tǒng)進行研究！

參考文獻

C. Domínguez Conde et al., (2022) Cross-tissue immune cell analysis reveals tissue-specific features in humans. Science Doi: 10.1126/science.abl5197