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单细胞基因组学揭示Waldeyer环免疫图谱:从发育动态到黏膜免疫教育新视角
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:Annual Review of Genomics and Human Genetics 7.9
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这篇综述系统阐述了单细胞基因组技术如何推动Waldeyer环(包括腭扁桃体、腺样体等)免疫图谱的构建,揭示了这一上呼吸道淋巴组织在黏膜免疫教育中的核心作用。文章详述了三级标题所示的三大研究阶段:通过多组学技术绘制免疫细胞图谱(scRNA-seq/scATAC-seq),解析生命早期免疫印迹(B细胞/Tfh细胞动态),以及探讨疾病机制(复发性扁桃体炎/中耳炎/自身免疫)。特别强调了该结构通过生发中心反应(GC)产生IgA+浆细胞的关键功能,为鼻疫苗开发和黏膜免疫治疗提供新思路。
Waldeyer环的解剖与功能特征
作为上呼吸道消化道的免疫哨兵,Waldeyer环由腭扁桃体、腺样体、舌扁桃体和咽鼓管扁桃体组成。这些部分包裹的淋巴组织通过表面隐窝直接接触抗原,其非完全包膜结构和缺乏传入淋巴管的特性,使其成为独特的黏膜相关淋巴组织(MALT)。组织学显示B细胞富集的淋巴滤泡与T细胞富集的滤泡间区形成精密空间结构,其中生发中心(GC)的暗区进行体细胞高频突变(SHM),亮区则完成亲和力成熟。
单细胞技术驱动的免疫图谱构建
最新研究通过整合单细胞转录组(scRNA-seq)、表观组(scATAC-seq)和空间转录组技术,已鉴定出121种细胞状态。Massoni-Badosa团队开发的SLOcatoR工具包实现了跨组织注释转移。关键发现包括:
B细胞成熟轨迹中发现的pre-GC过渡态,可能在进入GC反应前完成类别转换重组(CSR)
PI16+网状细胞通过CXCL/THBS通路调控淋巴细胞活化
巨噬细胞亚群(CD36hi/CD36lo)在抗原暴露后出现时空特异性分布
生命早期的免疫教育窗口
胚胎发育研究表明,Waldeyer环各结构分别起源于不同的咽弓:腭扁桃体来自第二咽囊,腺样体源自第三咽囊。动物模型揭示淋巴组织形成依赖CXCR5/CCR7趋化因子轴,但人类特有的发育特征仍需探索。出生后的关键发现包括:
早期起源B细胞在肠道持续存在并响应共生菌群
恒河猴模型显示CD36hi巨噬细胞仅在抗原刺激后出现
新冠肺炎康复者扁桃体中存在组织驻留型IgA+浆细胞克隆
黏膜-系统免疫联动机制
鼻接种疫苗可诱导肺CXCR3+ B细胞组织驻留,优于肌注疫苗的全身免疫。但老年个体的黏膜免疫衰退现象提示年龄相关机制。值得注意的是:
血清抗体难以穿透血-嗅觉屏障
腺样体来源的记忆T细胞可迁移至中耳黏膜
TLR7信号过度激活可能打破B细胞耐受导致狼疮
疾病机制的再认识
复发性扁桃体炎患者存在GC-Tfh细胞减少和抗SpeA抗体缺陷,全基因组关联研究(GWAS)发现与克罗恩病共享风险位点。中耳积液(OME)患儿腺样体CD69+淋巴细胞活化受损,而自身免疫风险变异在扁桃体B细胞中显著富集。新兴的扁桃体类器官模型已成功模拟GC反应,为疫苗测试提供人源化平台。
未来展望需整合发育生物学与多组学数据,特别是探索羊水中内源性逆转录病毒对免疫教育的调控,以及如何利用鼻疫苗策略突破血-黏膜屏障。这些发现将重塑我们对黏膜免疫防御和疾病干预的理解。
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