روز به روز

 

در مقاله‌ای که اخیراً در مجله    Science منتشر شده است، محققان با انجام ارزیابی سلول‌های ایمنی متقاطع بافتی، ویژگی‌های سلول ایمنی خاص بافت را در انسان نشان دادند.

مطالعه: تجزیه و تحلیل سلول های ایمنی متقاطع بافت ویژگی های خاص بافت را در انسان نشان می دهد. اعتبار تصویر: Sciencepics / ShutterstockStudy: تجزیه و تحلیل سلول های ایمنی متقاطع بافتی ویژگی های خاص بافت را در انسان نشان می دهد.

زمینه

سیستم ایمنی انسان شامل انواع سلول های متعددی است که در سراسر بدن توزیع شده اند. اگرچه سلول‌های ایمنی در اندام‌های محیطی نقش مهمی در بیماری و سلامت بازی می‌کنند، اما بیشتر تحقیقات موجود در مورد ایمنی انسان بر روی سلول‌های ایمنی مشتق از خون متمرکز است. بنابراین، اطلاعات کافی در مورد تفاوت‌های ریز بین انواع سلول‌های ایمنی بین اندام‌ها وجود ندارد.

سلول های ایمنی با محیط اطراف خود سازگار می شوند و تخصص و ویژگی های عملکردی منحصر به فردی را ایجاد می کنند. ارزیابی این سازگاری‌های مولکولی از طریق بررسی جامع سلول‌ها در سراسر بدن انسان، اطلاعات بیشتری در مورد سطح سیستم ایمنی بدن ارائه می‌دهد.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان یک تجزیه و تحلیل چند بافتی از سلول‌های ایمنی در سراسر بدن انسان در اهداکنندگان اعضای مختلف انجام دادند. این تیم با نمونه‌برداری از اندام‌های متعدد از افراد مشابه، پروفایل‌های بیان محدود بافتی را در سراسر بخش‌های لنفوئیدی و میلوئیدی کشف کردند که امکان کنترل قابل‌توجهی بر جنسیت، سن، قرار گرفتن در معرض دارو، تنظیمات نمونه‌گیری و سابقه پزشکی را فراهم می‌کرد.

 

دانشمندان با ارزیابی محفظه ایمنی 16 بافت همسان با اهداکننده که از 12 اهداکننده عضو مرده بزرگسال تهیه شده بود، انواع سلول های ایمنی را عمیقاً تجزیه و تحلیل کردند. این تیم سلول های ایمنی را استخراج کردند و تنوع، تنوع و توالی یابی (VDJ) و توالی یابی اسید ریبونوکلئیک تک سلولی (scRNA-seq) را برای گیرنده های سلول B و سلول T انجام دادند که یک مجموعه داده با کیفیت بالا شامل تقریباً 360000 سلول را به دست آورد.

علاوه بر این، نویسندگان یک چارچوب رگرسیون لجستیک مبتنی بر یادگیری شیب نزولی تصادفی به نام CellTypist برای شناسایی دقیق و سریع نوع سلول ایمنی ایجاد کردند. آنها از CellTypist برای حل جامع تنوع سلولی ایمنی در سراسر بافت ها استفاده کردند. این رویکرد ارزیابی حالت‌های سلولی خاص و مشترک و ماژول‌های بیان را در دودمان سلولی لنفوئیدی و میلوئیدی تسهیل کرد. علاوه بر این، تیم توزیع بافت انواع سلول‌های ایمنی با فنوتیپ ریز (سلول‌های T و B) را با استفاده از CellTypist به همراه درمان دقیق تعیین کردند.

نتایج مطالعه نشان داد که نویسندگان CellTypist را با جمع آوری یک مخزن مرجع دقیق نوع سلول ایمنی با انتخاب و هماهنگ کردن منابع موجود ایجاد کردند. استفاده از CellTypist برای داده‌های جمع‌آوری‌شده از بافت‌ها و افراد متعدد 101 جمعیت سلول ایمنی را کشف کرد.

نویسندگان دریافتند که اگرچه ماکروفاژها شدیدترین صفات خاص بافتی را نشان می‌دهند، اما خواص همگرای کمی را نیز نشان می‌دهند. به عنوان مثال، ماکروفاژهایی که دارای ژن های مرتبط با اریتروفاگوسیتوز هستند به طور گسترده در کبد، طحال، غدد لنفاوی و مغز استخوان دیده می شوند. ناهمگونی در زیرجمعیت‌های مشخص، مانند سازگاری‌های سلولی دندریتیک مهاجر، عمدتاً گیرنده کموکاین C-C نوع 7+ (CCR7+)، نیز یافت شد.

محققان توزیع جمعیت حافظه خاص بافت را در میان دودمان ایمنی سازگار کشف کردند. سلول های B حافظه مشاهده شده تکثیر کلونال را نشان ندادند. علاوه بر این، حدود نیمی از آنها دارای زیرگروه ایمونوگلوبولین M (IgM) بودند، که نشان می‌دهد ممکن است تعداد کمی در بافت‌های سالم وجود داشته باشد و در پاسخ به چالش و پیری گسترش یابد. در حالی که سلول های پلاسما فقط در چند بافت یافت شد، سلول های B حافظه در سراسر بدن توزیع شدند.

 

علاوه بر این، نتایج فعلی بر تخصص‌های بافت سلول T و تنوع زیرگروه‌های سلول T در محفظه سلول T روشن می‌شود. برخلاف سلول‌های T حافظه مرکزی و مؤثر، سلول‌های T حافظه مقیم بافت (TRM) توزیع محدودتری را نشان دادند. توالی یابی VDJ نشان داد که سلول های TRM دارای تنوع بالایی هستند که از دودمانγδوαβتشکیل شده است. تجزیه و تحلیل دینامیک کلونال بالاترین گسترش کلونال سلول TRM، به عنوان مثال، تک جفت زنجیره گیرندهαβسلول T (TCRαβ) و رایج ترین اشتراک کلونال (TCR) را در بین جمعیت های اثرگذار و حافظه ساکن نشان داد.

نتیجه گیری

یافته‌های مطالعه نقشه سلول‌های ایمنی از دودمان لنفوئیدی و میلوئیدی را در سراسر بافت‌های انسان بالغ به تصویر می‌کشد. برای شناسایی خودکار سلول های ایمنی، محققان CellTypist را تأسیس کردند و تجزیه و تحلیل جامعی از جمعیت های سلولی انجام دادند. این تیم 101 حالت یا نوع سلول را با استفاده از CellTypist از بیش از یک میلیون سلول شناسایی کردند که شامل حالات سلولی قبلی است که قبلاً دست کم گرفته شده بودند. علاوه بر این، یافته‌ها فنوتیپ‌های همگرا در میان دودمان و کاراکتر را به تصویر می‌کشند.