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273 人阅读发布时间:2025-09-30 09:45
免疫学热点概念
近期胸腺迁出细胞(RTEs)是指新近从胸腺中迁移到外周淋巴器官的成熟T淋巴细胞,属于“新生”阶段的初始T细胞,这类细胞已经在胸腺中完成了阳性选择与阴性选择的过程,但尚未在外周环境中经历抗原刺激或进一步分化,因此具有独特的免疫表型和功能特征。胸腺退化是人类免疫衰老的关键因素,会导致胸腺输出功能下降,并引起循环系统中RTEs数量减少。RTEs的水平是免疫衰老直观的衡量指标。
文章亮点
目前,人类RTEs的特异性细胞表面标志物尚不明确。来自圣路易斯华盛顿大学医学院Maxim N. Artyomov团队发表在Immunity杂志(IF 26.3)的研究成果中,首次鉴定出具有独特表观遗传和转录特征的CD8+和CD4+ RTEs亚群——SOX4、IKZF2和TOX初始T细胞,其特征性标志为表面CD38的高表达。结合全光谱流式细胞仪、测序平台与功能性分析等交叉平台的多维度视角,揭示了初始T细胞存在3个免疫衰老特征,CD8+和CD4+初始T细胞中CD38++RTEs减少,CXCR3hi细胞增加,CD4+T细胞中CD25lo亚群增多。

图1 – 人类RTEs表型及与年龄相关初始T细胞重塑
结果赏析
基于scRNA-seq数据分析结果,研究人员发现CD8+和CD4+初始T细胞中SOX4+亚群显著性表达CD38(图2B, C),已知人类单阳性胸腺细胞高表达CD38,对比初始T细胞流式图发现,初始T细胞中存在一群同样高表达CD38的亚群(图2D)。为了证明这一群细胞为RTEs,采用Cytek® Aurora™ CS全光谱分选型流式细胞仪分别分选了CD38-/+/++3群初始T细胞,并对接RNA测序平台,结果证实了CD38++初始T细胞即为SOX4+ RTEs(图2E, F, G)。此外,分选细胞检测了TREC(TCR excision circle)水平,TREC是T细胞发育过程中,T细胞受体基因重排所产生的一种特殊的DNA环形结构,可以作为RTEs的标志物,结果发现CD38++初始T细胞高度富集TREC(图2H)。同时,CD38++初始T细胞表达HELIOS (IKZF2) and TOX蛋白(图2I),与上述测序结果相符。全光谱流式细胞仪与测序平台相互对接、交叉验证,充分证明了SOX4+ RTEs的特征性标志为表面CD38的高表达。

图2 – 鉴定人类RTEs细胞强表达CD38
为了深入探究初始T细胞随年龄增长发生的适应性重塑,研究人员招募了158名跨年龄段的健康人群,分成5组(25–34, 35–44, 45–54, 55–64, >64岁),基于Cytek Aurora全光谱分析型流式细胞仪设计了35色方案(包括活性染料),对于初始T细胞的免疫衰老进行全景式精准监测(图3A)。伴随着年龄增长,CD8+初始T细胞比例减少,CD4+初始T细胞不变(图3B)。CD8+和CD4+初始T细胞中CD38++RTE均显著性减少,与之相反,二者CXCR3hi成熟细胞增多,这是迄今为止首次发现CXCR3hi CD4+初始T细胞随年龄增长而增加。除此之外,CD4+T细胞中还观察到CD25lo亚群增多(图3E, F)。

图3 – 35色全光谱流式方案评估年龄相关的初始T细胞重塑

图4 – 35色全光谱流式方案具体信息
研究人员分别分选了<35岁年轻组与>64岁高龄组的供者CD8+与CD4+初始T细胞,刺激后检测胞内因子表达。高龄组初始T细胞IL-8表达下降,CD8+初始T细胞TNF-α、IL-2、IFN-γ表达上调,TNF-β表达不变;CD4+初始T细胞TNF-α、IL-2表达上调,而IFN-γ与TNF-β维持不变,说明高龄组与年轻组的初始T细胞功能性存在显著性差异(图5A, B, C)。进一步,研究人员在<35岁的年轻组中,分别分选了CD38高表达(RTEs)与低表达(成熟细胞)两群细胞,刺激后评估胞内因子表达,二者同样观察到功能性差异(图5D, E)。全光谱分选与分析平台对接联用,说明初始T细胞随着年龄增长发生功能性差异,其中有部分改变与RTEs与成熟初始T细胞存在功能性差异有关联。

图5 – 不同年龄组的初始T细胞功能性评估
总结展望
全文采用的流式平台均是基于Cytek Aurora全光谱流式细胞仪完成,各平台间的交叉应用为单细胞多维度解析打开了全方位综合视角。基于对单细胞测序数据的分析,初步锁定细胞标志物,随即采用Cytek Aurora CS全光谱分选型流式细胞仪对目的细胞进行分选,卓越灵敏度搭配精准分选让目标亚群“无所遁形”,对接Cytek Aurora全光谱分析型流式细胞仪以及测序平台,采用多组学联用策略,从分析机制到表型特征进行多平台多维度交叉验证,解码单细胞更广阔的“星辰大海”。

参考文献
Bohacova, P. et al. Multidimensional profiling of human T cells reveals high CD38 expression, marking recent thymic emigrants and age-related naive T cell remodeling. Immunity 57, doi:10.1016/j.immuni.2024.08.019 (2024).