Nature Immunology
引人注目的多组织免疫细胞图谱揭示年龄相关的免疫稳态变化

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本研究系统绘制了人类多个组织中免疫细胞的分布图谱，揭示了年龄和组织特异性对免疫细胞功能的影响，为免疫稳态与疾病研究提供重要资源。

 

文献概述
本文《Multimodal profiling reveals tissue-directed signatures of human immune cells altered with age》，发表于Nature Immunology杂志，回顾并总结了来自24名年龄20–75岁器官捐献者10个组织中的超过125万个免疫细胞的多组学分析。文章利用CITE-seq技术，系统性地揭示了不同组织中T细胞、B细胞、髓系细胞和固有免疫细胞的分布特征及其在衰老过程中的变化，为人类免疫稳态研究提供了全面的参考框架。

背景知识
免疫系统在不同组织中维持着功能与表型的多样性，但传统研究多依赖于血液样本，缺乏对驻留组织中免疫细胞的系统性理解。该研究通过多模态单细胞分析技术，揭示了组织特异性免疫细胞亚群的基因表达和表面蛋白特征，尤其是年龄相关的变化，如肺部巨噬细胞、淋巴器官B细胞和循环CD8+T细胞的功能失调。这些发现为衰老相关疾病（如自身免疫、感染和肿瘤）的机制研究和干预策略提供了新的视角。

 

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研究方法与实验
研究团队采集了来自24名无慢性感染、癌症或明显疾病的器官捐献者的10个组织（如血液、骨髓、脾脏、淋巴结、肺、空肠等）的单细胞样本，利用CITE-seq技术同时检测转录组与127种表面蛋白表达。通过多分辨率变分推断（MrVI）整合数据，并使用MMoCHi分类系统对细胞进行注释，结合差异表达分析和基因集富集分析（GSEA）揭示组织与年龄相关免疫细胞特征。

关键结论与观点

• 不同组织中免疫细胞亚群具有显著的特异性分布，如TRM细胞在空肠中富集，TEMRA细胞在骨髓和脾脏中增加。
• 年龄相关变化主要表现为功能、信号通路和代谢相关基因的下调，如CD8+TEMRA细胞中与细胞因子和细胞毒性相关的基因（如GZMB、PRF1）随年龄减少，而NK细胞相关基因（如CD56）表达上调。
• 肺泡巨噬细胞在衰老过程中表现出APOE–TREM2信号通路的下调，提示其在脂质代谢与组织稳态中的关键作用。
• B细胞在淋巴器官中展示与年龄相关的基因表达变化，如IL18BP、CD27、CD38等表面蛋白随年龄下降，影响B细胞功能与抗体分泌。
• 研究提供了预训练模型和数据资源，支持未来免疫相关疾病机制、疫苗开发和个体化医疗的研究。

研究意义与展望
该研究首次在多组织水平系统性揭示了人类免疫细胞的年龄相关变化，为理解免疫稳态在健康与疾病中的动态提供了基础。未来可进一步探索组织驻留免疫细胞在感染、自身免疫病及肿瘤中的作用，以及基于这些特征的个体化免疫治疗策略。此外，该图谱为开发组织特异性免疫调节剂和疫苗佐剂提供了重要参考。

 

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结语
本研究通过对24名不同年龄个体的多组织免疫细胞进行CITE-seq分析，揭示了组织与年龄对免疫细胞组成和功能的深远影响。研究发现，组织特异性基因模块广泛存在，如空肠中的CCR9、肺中的IFNG和CCL2等。此外，年龄相关免疫变化主要表现为细胞信号、代谢和效应功能的下调，特别是在CD8+TEMRA、巨噬细胞和B细胞中。这些结果为衰老相关疾病、疫苗研发和免疫治疗提供了关键的分子特征，也为构建更精准的动物模型和体外系统提供了数据支持。

 

Steven B Wells, Daniel B Rainbow, Michal Mark, Joanne L Jones, and Nir Yosef. Multimodal profiling reveals tissue-directed signatures of human immune cells altered with age. Nature Immunology.