单细胞测序助力免疫系统疾病预测

如果把人们的身体比喻成一个独立的国家的话,那免疫系统就是我们的军警系统,不仅可以作为军队识别和清除外来入侵的病原生物,还能作为警察识别清除体内发生突变的细胞衰老死亡的细胞或其他有害成分。免疫系统可以保护我们的身体,防御外敌入侵,保持机体的健康状态。

认识到免疫系统的重要性,人类对自身免疫系统的探索就从未停止,但由于免疫系统的复杂性,时至今日也没对其进行完全整体研究,限制的主要原因之一就是以往测序技术是基于组织块平均表达水平,近年来单细胞测序技术的发展对解决免疫系统高度复杂问题上起到了不可或缺的作用。 近期以色列科学家在《Nature》上发表了一篇文章,科学家发现通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术结合反褶积算法可以探测这些免疫相互作用。作者利用被沙门氏菌感染的人外周血细胞的RNA-seq序列,开发了一种反褶积算法,用于从大量测量数据中推断细胞类型特异性感染反应。研究人员发现细胞型特异性免疫反应不仅与体外感染表型有关,而且与临床疾病阶段有关,这为确定疾病风险人类感染结果提供了一种预测方法。、

利用反褶积算法,研究人员发现TLR10多态性NKT细胞的弱感染诱导状态和感染后ifnγ介导的细胞信号转导进而影响感染表型动态反卷积算法认为,与TLR10个体相比,WT中NKT感染引起的状态明显更高。此外,研究人员确定了涉及NKT细胞分泌IFNγ的细胞间信号通路,该通路激活了WT与TLR10个体中的特定单核细胞亚群。应用RNA-seq来描述免疫监视对入侵病原体的对感染的反应,对于我们了解宿主-病原体的相互作用是至关重要的。

随着RNA-seq 技术的飞速发展,为人类研究免疫系统提供了可靠的工具,人类的明天也必将更加美好。 

 参考文献

Ben-Moshe N B, Hen-Avivi S, Levitin N, et al. Predicting bacterial infection outcomes using single cell RNA-sequencing analysis of human immune cells[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 3266.

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