新突破！深圳科學家牽頭構建最全人類免疫細胞發育圖譜！

中科院深圳先進院

聯合國內多家醫院、高校

首次成功構建出

組織范圍最廣、時間跨度最長

采樣密度最高

高分辨率人類免疫系統發育圖譜

9月12日

該研究成果登上最新一期

國際頂尖學術期刊《細胞》

將有力推動免疫學

和發育生物學領域的發展

研究人員解碼30萬個細胞

構建最全免疫細胞圖譜

免疫細胞作為防止病毒細菌等病原體入侵人體的“衛士”，是免疫系統中不可或缺的組成部分。明確免疫細胞類型、分化及功能狀態，對理解免疫力和揭示免疫相關疾病的發生發展機制具有重大的科學和社會意義。

在人體這臺“不停運轉”的機器開啟之初，免疫細胞便開始了快速地增殖、分化和遷移，這為研究組織器官區域免疫特性的形成與發展提供了獨特的時間窗口。

在該研究中，團隊通過自主搭建的單細胞轉錄組測序平臺對發育中的30萬個免疫細胞進行“解碼”，成功構建了研究領域內組織范圍最廣、時間跨度最長、采樣密度最高的高分辨率人類免疫系統發育圖譜。

（圖 /構建人類免疫系統發育時空圖譜）

更值得關注的是，研究人員鑒定出了一群廣泛存在于多個組織臟器的促血管生成巨噬細胞，以及一群在中樞神經系統外的類小膠質細胞。

（圖 / 外周器官中的類小膠質細胞與中樞神經中的小膠質細胞的表型一致）

論文通訊作者、中科院深圳先進院合成生物學研究所研究員李漢杰介紹，團隊從成百上千億的細胞中檢測了近30萬個高質量的免疫細胞，鑒定了11種主要的免疫細胞類型，對每一種主要的免疫細胞類型進行了更細致的分類，最終注釋得到包括15種巨噬細胞在內的56種免疫細胞亞型。

科研人員還針對這一圖譜開發了可視化共享平臺，以便更多研究人員對該數據集進行探索，推動免疫學研究發展。

“該研究也將成為新技術、新方法的科學成果顛覆舊知識、舊成果的典型案例。這一發現有望為相關區域的疾病發生發展、免疫療法的發展以及發育生物學的深入研究提供有益的指導?！崩顫h杰表示。

由深圳科學家牽頭

深圳設備發揮作用

12日，相關研究成果登上最新一期國際頂尖學術期刊《細胞》。

這一成果由中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱“深圳先進院”）合成生物學研究所李漢杰課題組聯合深圳市寶安區婦幼保健院、深圳大學、上海交通大學和復旦大學等單位共同完成，深圳先進院為論文第一單位。

論文第一作者、中科院深圳先進院合成生物學研究所聯合培養博士生王澤帥介紹，在研究課題開展過程中，尤其是在單細胞轉錄組建庫前的細胞分選及建庫早期的關鍵步驟中需要使用大量384孔板，深圳合成生物研究重大科技基礎設施的自動化、高通量平臺發揮了不可替代的作用。

“在研究過程中，只需要兩到三名工作人員就能夠在一天內制備上千塊孔板，從而保證了實驗的準確性和可重復性。合成生物大設施高效的工作方式使研究工作得到快速推進，為解決重大科學問題和應對國家發展需求提供助力?！蓖鯘蓭浾f道。

發現細胞“新類型”

探究免疫細胞更多“技能點”

巨噬細胞通過吞噬細胞殘骸和廢物來清除病原體和有害物質，也能通過釋放細胞因子等信號來告知其他免疫細胞有外來入侵物質。此外，巨噬細胞還可以感知周圍環境的變化，根據器官的需求來維持身體的穩態。

小膠質細胞作為中樞神經系統中最主要的巨噬細胞，在傳統認知中只存在于腦和脊髓，不會在其他器官或組織中出現。

然而研究團隊觀察發現，在發育時期，有一類細胞形態、特征蛋白表達、轉錄組表達譜都與小膠質細胞非常相似的特殊細胞亞群，廣泛分布在中樞神經系統之外的多個組織中（包括表皮、心臟和睪丸），科研團隊將其命名為“類小膠質細胞”。

“類小膠質細胞的發現，將會打破‘小膠質細胞僅存在于中樞神經系統’這一固有認知?！崩顫h杰研究員表示。

研究團隊還進一步發現巨噬細胞的“技能點”，它們不僅僅在體內有著吞噬異物、維持穩態等作用，在胚胎發育過程中還能影響人體神經嵴細胞分化，助力誘導血管生成等“推陳出新”的功能。

“這一工作為相關區域的疾病發生發展、免疫療法的開發以及發育生物學的深入研究提供有益的指導?！敝袊こ淘涸菏?、中國科學技術大學教授田志剛評價道。