Science Immunology：单细胞测序揭示脑脊液免疫环境

　　

尽管存在血脑屏障和血-脑脊液屏障，但T细胞通过脑脊液（CSF）进入中枢神经系统，监控着其中的病原体。与此同时，T细胞也可能导致神经炎症疾病，如多发性硬化症（MS）。

耶鲁大学医学院的研究人员近日利用单细胞RNA测序和T细胞受体测序技术，对健康个体血液和脑脊液中的T细胞进行分析，然后将其与多发性硬化症患者的T细胞进行比较。他们发现了各种T细胞簇，并指出了多发性硬化症患者和健康个体T细胞之间的基因表达差异。

“总的来说，这项工作生成了单细胞RNA和TCR数据集，这些数据整合了转录和克隆信息，有望进一步了解健康个体和多发性硬化症患者中枢神经系统中的T细胞监视，”耶鲁大学医学院的David Hafler及其同事写道。

Hafler及其同事从六名健康供体的外周血和脑脊液中分离出5万多个单细胞，并开展单细胞转录组测序。正如预期的那样，脑脊液样本中主要含有T细胞，但也存在单核细胞和树突状细胞。利用数据可视化工具，他们注意到血液和脑脊液样本中的T细胞表型存在连续性。

不过，研究人员也注意到，血液中存在两个主要的细胞簇，一个由初始CD4 T细胞组成，另一个由初始CD8 T细胞组成。同时，脑脊液样本包含三个记忆CD4 T细胞簇和一个记忆CD8 T细胞簇，这与先前的研究结果一致，表明初始T细胞在脑脊液中较少。

他们还生成了一个分数，反映某个细胞究竟是像血液，还是像脑脊液。对于那些更像脑脊液的细胞，与T细胞耗竭和TH1功能通路相关的基因表达增加，而TH细胞分化和IL-7信号通路的表达降低。

此外，研究人员还以五名新诊断出多发性硬化症的个体作为对象，分析了其脑脊液中存在的免疫细胞。他们指出，与健康对照相比，患者脑脊液中的B细胞数量增加，但血液和脑脊液中初始和记忆T细胞簇的分布仍然相似。

不过在基因表达水平上，他们注意到很多差异。例如与对照相比，多发性硬化症患者与TCR识别和T细胞活化相关的基因表达量更高。这些基因表达的差异在克隆扩增的T细胞中更加明显。其中的多个基因与T细胞活化和细胞毒性有关。

这项成果于9月18日发表在《Science Immunology》杂志上。研究人员指出，该分析揭示了健康个体和神经炎症患者的脑脊液免疫环境。（生物通 薄荷）

原文检索

Transcriptomic and clonal characterization of T cells in the human central nervous system

Science Immunology  18 Sep 2020:
Vol. 5, Issue 51, eabb8786
DOI: 10.1126/sciimmunol.abb8786