川大，暨大Immunity合作发文：首次通过单细胞转录组测序构建胸腺器官发生分子图谱

　　

T淋巴细胞是宿主适应性免疫系统中最重要的免疫细胞之一，在抵抗病原入侵、维持机体稳态以及抗肿瘤等方面起到不可或缺的作用。胸腺是T淋巴细胞发育的必需场所。胎肝或骨髓来源的胸腺定植祖细胞（thymus seeding progenitor, TSP）迁移定植到胸腺后，即为早期胸腺祖细胞（early thymic progenitor，ETP）。ETP在胸腺中经过增殖、特化、T细胞受体重排、阳性选择和阴性选择，形成成熟的胸腺细胞即初始T淋巴细胞输出至外周。在该过程中，包括上皮细胞及间质细胞在内的胸腺基质细胞对于胸腺细胞的分化成熟发挥了重要作用。由于技术手段制约以及样品稀缺，对于人类胚胎最早T淋巴细胞发生的认识相当匮乏。此外，精准、深入解析人类T淋巴细胞的起源及发育规律，对于指导T淋巴细胞体外再生必将提供重要的理论基础。

近日，四川大学华西医院风湿免疫科、罕见病中心、生物治疗国家重点实验室胡洪波研究员组、解放军总医院第五医学中心刘兵研究员组与暨南大学基础医学院兰雨研究员组合作，发表了题为“Single-cell RNA Sequencing Resolves Spatiotemporal Development of Pre-thymic Lymphoid Progenitors and Thymus Organogenesis in Human Embryos”的文章，在人类T细胞起源和胸腺器官发生方面取得重要进展。

这一研究发现公布在Immunity上。该研究在国际上首次通过单细胞转录组测序构建了人类胚胎早期T淋巴细胞发育以及胸腺器官发生的分子图谱。

研究人员针对人类胚胎胸腺器官发生阶段（8-10周）的细胞，利用高通量单细胞转录组测序，鉴定出造血、上皮、间质和内皮等四个主要细胞群体，进一步将造血细胞分为10个亚群，分别为：三个ETP亚群，三个T细胞前体亚群，以及固有淋巴细胞、巨噬细胞、树突细胞和肥大细胞亚群等。

他们通过比较胚期 ETP（主要来源于8周）和胎期 ETP（主要来源于9、10周）的差异表达基因，推断在胸腺内血管形成（8周）前后，造血祖细胞可能通过不同的方式迁入胸腺。研究人员通过体外培养，证实CD7+ETP（Lin-CD45+CD34+CD1a-CD7+）除了具有T细胞潜能之外，仍具有髓系、B和NK的多系分化潜能，这与成体CD7+ETP仅具有T和NK的分化潜能不同。

此外，研究人员通过将胸腺ETP与不同发育阶段生血位点、造血位点和循环血中的淋系祖细胞进行联合分析，发现ETP与相近发育阶段胎肝中淋系祖细胞最为相似；并且重新分为两个亚群：更相似者具有更静息的细胞周期特征（TSP-like ETP），而另一个亚群处于更活跃的细胞周期状态（proliferating ETP）。与TSP-like ETP在发育轨迹上重叠的那部分淋系祖细胞则被定义为TSP。

既往研究表明，在早于胸腺器官发生的胚胎发育阶段，所以作者进一步在转录组水平实现了对于早在5周左右的主动脉-性腺-中肾区淋系祖细胞的群体捕获和分子特征分析。此外，作者还深入分析了人胚胸腺中和 T淋巴细胞早期特化过程中的不同基因调节模式；解析了胸腺上皮细胞（Thymic epithelial cell, TEC）早期分化事件。为了阐明胸腺中微环境细胞成分对造血细胞的潜在调控作用，作者利用受配体分析预测了上皮、间质、内皮细胞群体与不同造血细胞群体之间潜在的相互作用；利用多色免疫荧光证实间质细胞分泌产生IGF2，可能调控表达IGF1R的造血祖细胞定向T淋巴细胞发育。

原文标题：

Single-cell RNA Sequencing Resolves Spatiotemporal Development of Pre-thymic Lymphoid Progenitors and Thymus Organogenesis in Human Embryos

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(19)30404-2