单细胞多组学将干细胞逐个研究,发现TB淋 [复制链接]

WEHI的研究人员利用强大的“单细胞多组学”技术，发现了一个以前未知的T淋巴细胞和B淋巴细胞祖先干细胞（如下图），T淋巴细胞和B淋巴细胞是我们免疫系统的关键组成部分。

研究人员采用一种类似于将运动队的表现分解为运动员个体统计的方法，研究了单个正在发育的免疫细胞的各个方面，以确定哪些细胞只会产生T淋巴细胞和B淋巴细胞。研究揭示了淋巴细胞发育的一个新阶段，同时这些信息可以丰富未来对免疫系统的研究，带来了新的研究机会。

这项研究发表在10月19日的《自然免疫学》上，作者有ShalinNaik博士、DanielaZalcenstein博士、LuyiTian先生、JaringSchreuder先生和SaraTomei女士。

T细胞与B细胞

免疫细胞是白细胞的俗称，包括淋巴细胞和各种吞噬细胞等。大多免疫细胞由骨髓造血干细胞分化而来。其中T淋巴细胞是由骨髓造血干细胞移到胸腺分化而来的，B淋巴细胞是骨髓造血干细胞留在骨髓中分化而来的。

不同免疫细胞类型的发育是通过未成熟细胞的分支“家谱”发生的。在不同的细胞发育成熟阶段，它们会产生不同的细胞，在一次次的分化中发生新的变化。但在最后的发育阶段，它们会分化成各种成熟的细胞。

T淋巴细胞和B淋巴细胞是密切相关的免疫细胞，这意味着它们在发育过程中有许多共通的分化分裂步骤，几十年的研究已经确定了T淋巴细胞和B淋巴细胞是如何发育的，以及当发育中的细胞失去发育成其他免疫细胞类型的能力时，它们在家族树中的‘分支点’。”

什么是单细胞多组学？

Zalcenstein博士表示，为了获得对免疫细胞如何发育等问题的新见解，研究人员在澳大利亚建立了第一个“单细胞多组分”平台。现在，由奈克博士和扎伦斯坦博士与WEHI基因组学中心的斯蒂芬·威尔科克斯博士和马修·里奇副教授合作建立的单细胞开放研究计划（SCORE）中的所有研究人员共同研究。

多组学技术结合了不同的生物数据集，如基因组学、转录组学和蛋白质组学，比只看一个数据集更详细地比较不同的样本，研究人员将这种方法应用于研究单个细胞，并将这种方法称为单细胞多组学。在本文中是发展免疫细胞，研究需要更详细地了解哪些细胞可以产生淋巴细胞。

研究人员不需要去看一个样本中多个细胞的组合数据，而是专注于单个细胞的研究，以这样的方式了解单个细胞与多个细胞样本中存在的差异。打一个比方说，这就像观察一支足球队，你可以平均得出每名球员在一场比赛中的进球数、铲球数和踢门数，但如果你查看球员个人统计数据，你可能会发现一名球员打进了很多球，而另一名球员则负责大部分的铲球。

一种新的淋巴细胞祖细胞

研究人员对免疫细胞前体的研究揭示了一种以前未被认识的细胞类型，它可以产生T和B淋巴细胞，但不能产生其他免疫细胞。

以前的技术将不同的免疫干细胞组合在一起研究，但通过研究单个细胞，科学家能够识别出一种致力于发展为T淋巴细胞和B淋巴细胞的新的细胞类型。奈克博士说：“这个干细胞在淋巴细胞发育过程中出现的时间比我们想象的要早得多。”

这一发现为T淋巴细胞和B淋巴细胞的家族树增加了一个“新的层次”，并可能对其他领域的研究起到推动作用。

奈克博士说：“更详细地了解T淋巴细胞和B淋巴细胞是如何发育的，这将有助于更好地认识这些细胞，作为治疗某些疾病的手段。包括许多类型的白血病是由免疫细胞发育早期的缺陷引起的，因此我们很想知道这种干细胞是否与某些类型的白血病有着联系。”

Zalcenstein博士说：“这项研究是单细胞多组学的一个很好的例子。淋巴细胞的发育已经被深入研究了至少40年。即便如此，通过应用“单细胞多组学”这种新方法，我们还是能够了解更多。”

在过去的十年间，分子生物学领域的一部分重要进展来自于单个细胞内全基因组和全转录组测序研究。随着细胞分离和新一代测序的进步，现在我们的研究人员已经不再需要分析来自群体中多个细胞的平均信号，而是可以逐个细胞地研究DNA，RNA，蛋白质和染色质。相信很快，我们的再生医学、细胞工程、基因工程等等又将得到新的一轮发展。