映射身体的防御系统:免疫细胞的阿特拉斯

人类的免疫系统由许多细胞类型,从microbe-engulfing巨噬细胞两种B细胞。描述这些细胞体内的位置,以及他们的表型在健康和患病的州,是一个快速增长的领域。

研究人员在映射的过程中人类免疫系统的整体跨越时间和空间来创建免疫细胞阿特拉斯。这个地图集的一部分人类细胞阿特拉斯- - - - - -一个完整的人体的每一个细胞类型的地图,通过全球研究合作成为可能。

“国际人类细胞阿特拉斯财团映射人类身体中的每个细胞类型,为基础理解人类健康和诊断、监测和治疗疾病。协助这18生物网络,专注于不同的组织,器官或系统在人体内,”说萨拉博士们细胞遗传学主管威康基金会桑格研究所的人类细胞图谱组委会主席。

的共同努力免疫BioNetwork18的生物网络有助于人体细胞阿特拉斯,和免疫基因工程,一群计算和免疫学实验室与公众分享他们的数据,映射是免疫系统一个免疫细胞免疫细胞图谱生命。

“免疫BioNetwork,与免疫基因工程合作,分析基因表达在免疫细胞单细胞细节,”摄影师博士说。

一个映射规则

教授Muzlifah Haniffa纽卡斯尔大学皮肤病学和免疫学教授和副威康基金会桑格研究所的教师说,“免疫细胞阿特拉斯的目标是全面映射人类免疫系统的组成,其细胞和他们的特点(人类)寿命期间健康作为参考在疾病理解出错。”

分析人类淋巴免疫细胞类型和non-lymphoid组织在健康个体作为基准和疾病为研究人员提供完整的地图的免疫系统。完成地图将作为指导来提高诊断和治疗各种疾病和紊乱。

“免疫系统包括初级淋巴组织,如胸腺和骨髓、二级淋巴组织,如淋巴结和脾脏,和免疫细胞在non-lymphoid组织如肺、皮肤和肠道,”摄影师博士说。“免疫BioNetwork将调查免疫细胞在体内以前所未有的广度和细节和可能解决数以百计的特异性免疫细胞类型。”

研究人员发布发现有关免疫细胞阿特拉斯是全球共享的数据提供透明度和可访问性。

摄影师博士解释说,“这项研究涉及全球合作分析许多传染病的免疫反应和炎症性疾病在世界各地。可用的公开数据将从根本上改变我们的免疫功能和我们理解的知识是什么地方出错了传染病、自身免疫或炎症性疾病。这些知识也可以揭示免疫细胞的作用在其他疾病,如癌症或2型糖尿病。”

特定的淋巴细胞数量的扩张

汽车t细胞疗法的成功需要有效扩张patient-derived特定人群的免疫细胞。下载这个程序注意发现使用韩国帝王的好处和血清培养基的细胞扩张。

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免疫细胞早期生活映射到成年

免疫细胞图谱的一个关键目标是怀孕期间发现免疫系统如何发展。

Haniffa教授解释说,“一个关键发现从最近的一项研究显示,组成和基因表达变化,发生在产前免疫细胞器官随着时间的推移,这使我们能够构建免疫系统发展的动态过程。¹”

研究人员最近还发现发展中免疫系统是由多个器官,其中一些是一个惊喜。

“我们发展中人类免疫系统综合地图集器官显示,血液和免疫细胞在不同的组织中创建在人类发展包括皮肤和肠道,不仅在先前已知的器官制造的免疫细胞,¹”摄影师博士说。

除了了解免疫系统的发展,免疫细胞图谱也为研究人员提供的能力确认细胞在小鼠模型也存在于人类。

“天生的研究提供了识别自发B1细胞能分泌抗体。¹这些细胞以前描述的鼠标,但他们的存在在人类难以捉摸,“描述Haniffa教授。

研究相关免疫细胞图谱也发现新的子集的免疫细胞在人类组织和展示这些子集是分布在人体组织。

“我们测序RNA从330000年单一免疫细胞来自成人的身体了解免疫细胞在不同组织的功能。²我们的团队开发了一个数据库和算法称为“CellTypist”,通过这个我们可以识别100种不同类型的免疫细胞,”摄影师博士说。“我们不仅发现了特定的T细胞亚群和记忆效应杀伤T细胞,但还透露,他们有不同的组织分布。这可能感染管理具有重大的意义。”

此外,了解这大量的免疫细胞可以提供见解,发展为更健壮的疗法的发展。“我们表明,先天/非常规T细胞选择使用不同的过程对传统胸腺中T细胞。¹这些天生的细胞进行thymocyte-based选择,我们使用实验室t细胞培养系统,证明了这个“Haniffa教授解释道。“这些发现帮助揭示人类t细胞工程学的必要成分和条件,可用于治疗”。

发现冷冻PBMCs的新鲜度

人外周血单核细胞(PBMCs)是用来确定药物是否会引起t细胞反应。下载这个程序注意发现实验方法用于确定PBMCs低温贮藏的影响

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解开自身免疫

免疫系统应该是保护人体免受入侵的病原体。但是,有时,这种生物防御系统流氓和攻击人体的组织和器官,导致自身免疫性疾病。一些著名的例子包括糖尿病I型、红斑狼疮和白癜风。

理解健康的免疫系统是什么样子的关键是改善这些疾病的治疗。研究人员仍解开许多自身免疫性国家背后的机制和免疫细胞的阿特拉斯将作为参考来推进我们的理解的障碍。

”揭示了免疫细胞类型和途径参与开发和体内平衡,这个指南的健康的免疫细胞可以提供一个框架,指标变化的疾病如自身免疫性疾病,”摄影师博士解释道。

此外,免疫细胞阿特拉斯有可能作为一个工具来帮助防止自身免疫。

“通过了解免疫系统的构成和它是如何工作的健康作为一个整体,它将使我们能够理解出错导致伤及自身免疫性疾病。此外,通过了解流氓调解自身免疫细胞的独特特征,我们可以设法阻止或逆转它们的功能。最终,我们将有知识不仅延缓或逆转自身免疫,而且为了防止自身免疫,”Haniffa教授说。

PD-1 / PD-L1联合治疗在癌症治疗

程序性细胞死亡(PD-1) /细胞程序性死亡配体1 (PD-L1)封锁治疗是一种新的抗癌免疫疗法,利用人体的免疫系统抵抗癌症和导致癌症细胞死亡通过阻断PD-1 / PD-L1信号通路。下载这个白皮书来了解更多关于封锁治疗抵抗和CTLA-4阻滞剂联合治疗。

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COVID-19:映射病毒大流行

SARS-CoV-2 COVID-19,引起的病毒,已经在世界的前沿研究在过去的两年半。研究人员已经在与时间赛跑,以了解这种病毒影响人体免疫系统如何回应。

”人类细胞图谱人员聚在一起很快大流行开始时帮助理解COVID-19,”摄影师博士说。我们发现纤毛和杯状细胞的鼻子³可能最初感染点SARS-CoV-2,也揭示了唾液腺感染的网站。⁴这些都是健康的,未受感染的人。

SARS-CoV-2感染可能会导致在急性感染和严重,sequalae称为长COVID挥之不去。这些sequalae范围可以从血液凝块认知疲劳。

“我们也一直在研究免疫反应在COVID-19感染的急性期在成人和儿童,”博士们阐述了。”为例,通过比较患者鼻和健康的血液样本参考,我们已经能够显示快速免疫反应的孩子可以保护他们免受COVID-19,⁵和无症状地感染人不同的免疫反应与严重COVID-19相比。⁶这种方法也可以用来帮助揭开背后的生物学长COVID通过比较指南免疫细胞图谱数据从健康人与长COVID细胞人。”

研究人员仍解开长COVID背后的机制,因此,免疫细胞阿特拉斯将会是一个有价值的工具,用于这一领域的研究。

Non-Blood体液的分析

最好的液体矿业疾病病理标志物是一个最接近的地点。看这个网络研讨会,了解评估non-blood体液蛋白质组,测试尿液,脑脊液和粪便样本,新兴的方法可以摆脱疾病通路和机制的见解。

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未来影响医学和研究:潜在的治疗方法

免疫系统之间的串扰和其他身体内的生物过程,如细胞周期或肿瘤微环境,使它阐明的一个关键目标。此外,了解免疫系统和细胞组成有效的疗法的发展至关重要。

“免疫系统影响几乎所有的人体器官中并形成一个动态的功能网络。它具有学习能力,形成免疫记忆微生物挑战。现在清楚的是,几乎所有的疾病过程涉及改变从免疫细胞或响应,如癌症和神经退行性变的,传统上没有与免疫细胞有关,“Haniffa教授解释道。“在这些疾病,例如癌症、免疫细胞可以用于治疗的目的。检查点抑制剂免疫疗法是一个很好的例子,利用免疫细胞功能与癌症。”

免疫细胞图谱也有可能影响研究专注于再生医学。

“了解免疫系统的发展可以作为框架为开发治疗抗免疫相关疾病和作为指南在体外细胞工程和再生医学研究的未来,”摄影师博士说。

免疫细胞图谱也将为更有效的疫苗和铺平道路癌症治疗。博士们进一步解释说,“详细了解tissue-resident免疫细胞将有助于对疫苗设计和通知的交付。在另一个例子,了解分子的代码直接T细胞特定组织和维护他们的位置是非常重要的工程和目标T细胞如癌症治疗。”

最终,免疫细胞阿特拉斯将作为一个全面的指南研究人员理解疾病状态,允许他们创建新的和更有效的治疗,包括自身免疫性疾病癌症疫苗。

“所有的医学和研究领域将受到影响,”声明Haniffa教授。

引用

1。锁C,丹E,吴作栋我,等。发展中人类免疫系统器官的映射。科学。2022,376 (6597):eabo0510。doi:10.1126 / science.abo0510

2。许Dominguez Conde C, C,贾维斯磅,et al . Cross-tissue免疫细胞分析揭示了人类的组织特性。科学。2022,376 (6594):eabl5197。doi:10.1126 / science.abl5197

3所示。黄Sungnak W, N, Becavin C, et al。SARS-CoV-2条目因素一起鼻上皮细胞中高度表达的先天免疫基因。Nat地中海。2020年,26 (5):681 - 687。doi:10.1038 / s41591 - 020 - 0868 - 6

4所示。佩雷斯黄N, P,加藤T, et al。SARS-CoV-2口腔感染和唾液。Nat地中海。2021年,27 (5):892 - 903。doi:10.1038 / s41591 - 021 - 01296 - 8

5。斯蒂芬森E,雷诺兹G,堵塞RA, et al。单细胞multi-omics COVID-19免疫反应的分析。Nat地中海。2021年,27 (5):904 - 916。doi:10.1038 / s41591 - 021 - 01329 - 2

6。吉田M, Worlock KB,黄N, et al。当地SARS-CoV-2感染和系统性反应在儿童和成人。自然。2022,602 (7896):321 - 327。doi:10.1038 / s41586 - 021 - 04345 - x