Nature：一张开创性的中性粒细胞图谱NeuMap

　　

中性粒细胞是人体内数量最多的免疫细胞，也是感染或组织损伤时最先作出反应的细胞。然而，尽管重要性不言而喻，但到目前为止人们对中性粒细胞的真正功能及其在不同组织中的适应性变化仍知之甚少。

这种细胞还具有多样化的作用，在感染期间能够挽救生命，但也可能加剧炎症。因此，人们想了解它们如何既参与宿主防御，又参与炎症、心血管疾病或癌症相关疾病的发展。

为了揭开这种复杂性，西班牙国家心血管研究中心 (CNIC)、美国耶鲁大学和中国西湖大学科学家领衔的国际联盟绘制出NeuMap——第一张全面描绘中性粒细胞在不同组织、生命阶段和疾病状态下如何组成的图谱。

这项研究成果于12月3日发表在《Nature》杂志上。它勾勒出中性粒细胞区室的整体结构，为中性粒细胞生物学的探索和应用建立了基础框架。

在这项研究中，研究人员对在47种不同状态下采集的中性粒细胞进行单细胞转录组测序，构建出小鼠整体的中性粒细胞区室图谱，并将其命名为NeuMap。

NeuMap整合并拓展了现有模型，揭示了中性粒细胞通过有限数量的功能枢纽形成结构，这些枢纽在成熟过程中依次分布，随后分化成干扰素响应型、免疫抑制型以及功能沉默型状态，其中功能沉默型在健康循环系统中占主导地位。

共同通讯作者、西班牙国家心血管研究中心的Iván Ballesteros教授表示：“最令人惊讶的是，单个中性粒细胞的寿命只有几个小时，但整个细胞群却终生维持着稳定的结构。这是一种从混沌中涌现出来的模式。理解这一逻辑将为引导免疫系统实现治愈开辟新途径。”

研究人员发现，TGFβ、IFNβ和GM-CSF可推动中性粒细胞沿着不同轨迹发展。在结合染色质可及性分析后，他们发现转录因子JUNB调控血管生成和免疫抑制状态，并促进组织血管再生。

耶鲁大学科学家Andrés Hidalgo指出，以往的研究大多集中在特定疾病，比如癌症或感染。“而本项研究整合了各种各样的状态，从妊娠和胎儿发育到感染、癌症、心肌梗死和衰老。”他也是本文的通讯作者之一。

研究表明，NeuMap的结构在不同性别、环境及遗传背景下均保持保守性，并在人类中同样适用。“这极大地促进了向临床研究的转化，并加速了生物标志物和新疗法的开发，”西湖大学的Lai Guan Ng补充道。

此外，NeuMap还提供了一种实用工具，让研究人员能确定疾病中存在哪些类型的中性粒细胞以及它们可能发挥哪种功能。

作者强调，NeuMap图谱将免费向全球科学界开放。