七种常用小鼠品系五类组织的白细胞免疫图谱：19个白细胞亚群、组织特异性免疫偏倚及性别相关差异

《IMMUNOLOGY AND CELL BIOLOGY》：The Leukocyte Landscape Across Mouse Strains and Tissues

在小鼠（Mus musculus）广泛用于免疫学研究的背景下，理解小鼠模型之间的基线免疫变异至关重要。尽管外周血免疫谱已被充分定义，但其他组织中白细胞（leukocyte）组成的品系和性别特异性差异仍表征不足。在此，研究人员对7个品系的初始（na?ve）成年雄性小鼠——Balb.b、BALB/c、BALB/c Ly5.1、C57BL/6J、C57BL/6J Ly5.1、BALB/c:B6J（F1）和DBA/2 J——的血液、骨髓（BM, bone marrow）、肝、脾和淋巴结（LN, lymph node）中的19种白细胞亚群和3种T细胞记忆表型进行了流式细胞术免疫表型分析（flow cytometric immunophenotyping）。在雌性BALB/c和C57BL/6J小鼠中进行了平行分析。每种组织均包含独特的免疫生物组（immunobiome），其中常规T和B细胞在淋巴结和脾中富集，非常规T细胞和先天淋巴细胞（ILC, innate lymphoid cell）在肝中富集，髓系细胞在骨髓中富集。总体而言，BALB衍生品系表现出辅助T细胞和先天免疫偏向的谱型，富含CD4和调节性T细胞（Treg, regulatory T cell）、中性粒细胞和自然杀伤（NK, natural killer）细胞。C57BL/6J衍生品系通常富含CD8 T细胞、1型先天淋巴细胞（ILC1）和常规树突状细胞（cDC, conventional dendritic cell），与细胞毒性免疫偏倚一致。在同类系（congenic）和亲本（parental）品系之间检测到微小差异。F1杂种表现出C57BL/6J偏向与亲本中间表型的混合。DBA/2 J小鼠免疫学上独特，显著富含γδ T细胞。与品系效应相比，性别相关差异较小。这些发现为常用小鼠品系中的白细胞组成提供了组织特异性基准。它们还强调了品系和性别选择以及基线免疫表型分析的重要性，以支持在实验背景下准确解读观察到的免疫表型。

论文解读：七种常用小鼠品系与五类组织的白细胞免疫图谱

研究背景与问题：小鼠（Mus musculus）模型在免疫学研究中广泛使用，但常用品系间存在固有免疫差异，若不加考虑可混淆数据解读并限制实验发现转化。品系间遗传变异来自选择性繁育，导致白细胞组成和信号通路偏倚不同，影响疾病易感性、进展和结局；同一品系雌雄小鼠也可因性染色体和性激素表现出不同免疫反应。外周血白细胞组成已在30多种小鼠品系和性别中比较，但血以外组织的白细胞群体表征有限。随着组织驻留淋巴细胞研究增多，需要准确的跨组织、品系和性别基线，以识别疾病模型或实验干预后的免疫表型改变，并在使用不同品系或性别的研究间进行无偏比较。研究人员因此选择7个常用品系：Balb.b、BALB/c、BALB/c Ly5.1、C57BL/6J、C57BL/6J Ly5.1、BALB/c:B6J（F1）和DBA/2 J，分析血液、骨髓（BM, bone marrow）、肝、脾和淋巴结（LN, lymph node）。这些品系尤其用于实体器官移植：BALB/c（H-2^d）和C57BL/6J（H-2^b）构成主要组织相容性复合体（MHC, major histocompatibility complex）完全错配的供受体配对；Balb.b共享BALB/c遗传背景但表达C57BL/6 MHC单倍型；BALB/c和DBA/2 J共享H-2^d但多个次要组织相容性位点不同；Ly5.1同类系便于追踪供受体白细胞；F1用于免疫耐受和移植物抗宿主病（GVHD, graft-versus-host disease）研究。研究评估19个白细胞亚群：常规T细胞（CD8αβ和CD4，包括Treg）、非常规T细胞（NKT、MAIT、γδ T、CD8α⁺β^? CD8αα、TCRβ⁺CD4^?CD8^? DN）、ILC（cNK、ILC1、ILC2、ILC3）、B细胞、Ly6C^hi和Ly6C^lo单核/巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、cDC1和cDC2，以及CD4⁺和CD8⁺T细胞中的初始（Tn）、中央记忆（Tcm）和效应记忆（Tem）表型。

关键技术方法（不超过250字）：研究人员从ARC/Ozgene-ARC等来源获得雄性Balb.b、BALB/c、BALB/c Ly5.1、C57BL/6J、C57BL/6J Ly5.1、BALB/c:B6J F1、DBA/2 J，以及雌性BALB/c和C57BL/6J；BALB/c Ly5.1从The Jackson Laboratory引进并在ARC/Ozgene-ARC繁育，使用第3至6代内部繁殖。小鼠13–22周龄，SPF饲养，药物和测试初始。采集血液、后肢骨髓、肝、脾和腹部淋巴结，机械解离，肝灌注，Percoll密度梯度富集，红细胞裂解。用三组流式细胞术panel对19个白细胞亚群和3种T细胞记忆表型进行免疫表型分析，FlowAI去除异常，Flowjo分析，Prism统计。

研究结果：
3.1 BALB衍生品系相比CD8αβ富集的C57BL/6J衍生和F1小鼠具有降低的B细胞频率和辅助T细胞偏倚。通过流式分析发现，B和T细胞在LN和脾富集，B细胞在脾最多；BALB衍生品系B细胞频率低于C57BL/6J衍生、F1和DBA/2 J（血Balb.b 7%±2% vs C57BL/6J 47%±5%；BM BALB/c 11%±2% vs F1 27%±2%）。总TCRβ⁺T细胞大致相当，但CD4 T、CD8αβ T和Treg差异明显：C57BL/6J衍生和F1 CD4 T较低，BALB衍生和DBA/2 J较高；CD8αβ T在C57BL/6J衍生和F1较高；Treg比例低，BALB衍生尤其Balb.b较高，差异主要在肝。

3.2 DBA/2 J、C57BL/6J衍生和BALB衍生小鼠具有不同的非常规T细胞偏倚。CD8αα、DN、MAIT、NKT和γδ T均在肝富集，其中NKT、γδ、DN分别占肝T细胞达23%、13%、8%，其他组织<3%。DBA/2 J肝γδ T显著高于所有其他品系（3.7%±0.2% vs 0.9%±0.1%至2.4%±0.2%），血和LN也富集。NKT普遍肝富集，DBA/2 J有降低趋势但不显著，Balb.b血、LN、脾NKT高于其他品系。DN T在C57BL/6J衍生较高，尤其LN和BM。CD8αα T稀有，C57BL/6J衍生较高，肝无显著差异。MAIT最少，显著差异幅度小。

3.3 小鼠品系影响初始和记忆CD4和CD8 T细胞组成。在CD69^?CD4⁺和CD69^?CD8⁺T细胞中，LN以Tn为主（CD4 77%–91%，CD8 73%–91%），脾和血也以Tn为主但记忆略多；BM和肝Tn减少、记忆增加。CD4 Tcm和Tem在BM富集，Tem达24%–60%；肝CD4 Tem 13%–27%。CD8 Tcm在BM富集（5%–43%），Tem在肝最多（8%–17%）。CD4 Tn在Balb.b最低；CD8 Tn在Balb.b血、肝、LN降低，BM和脾最低见于C57BL/6J和C57BL/6J Ly5.1。CD4 Tcm在DBA/2 J的LN和脾、Balb.b的BM和肝较高；CD8 Tcm在C57BL/6J和C57BL/6J Ly5.1富集，F1和DBA/2 J中间。CD4 Tem无一致模式；CD8 Tem在Balb.b除脾外有较高趋势，仅血中显著。

3.4 ILC1在C57BL/6J衍生小鼠富集，而cNK在Balb.b和BALB/c富集。ILC在肝富集，ILC2和ILC3少见；cNK是主要ILC，肝后依次为脾和血，BM和LN低；ILC1主要限于肝，可达9%白细胞。cNK在血、肝、脾通常Balb.b和BALB/c高于C57BL/6J衍生，但BALB/c Ly5.1不高；肝Balb.b cNK 16%±1% vs C57BL/6J 6%±0.2%。ILC1在C57BL/6J衍生较高（0.2%–9% vs其他0.01%–1%）。ILC2和ILC3虽有统计差异但幅度小，<0.3%。

3.5 BALB衍生小鼠中性粒细胞频率更高，而C57BL/6J衍生小鼠富集Ly6C^lo单核/巨噬细胞和cDC。髓系在BM最多，其次血、肝脾，LN少。中性粒细胞是BM和血主导亚群；中性粒细胞品系差异仅在血（7.5%–36%）和BM（31%–60%），BALB衍生高于C57BL/6J衍生（血Balb.b 36%±5% vs C57BL/6J Ly5.1 8%±3%）。中性粒细胞CD11b和Ly6G荧光强度品系间变化，Balb.b和F1血/肝中性粒细胞CD11b低，DBA/2 J Ly6G低。Ly6C^hi单核/巨噬差异小；Ly6C^lo差异主要血、BM、脾，C57BL/6J Ly5.1高于BALB衍生，但<3%。cDC2多于cDC1，cDC1差异在BM和肝，cDC2在BM和血，通常C57BL/6J和/或C57BL/6J Ly5.1富集，但肝中BALB/c Ly5.1富集。

3.6 性别相关白细胞组成差异相对品系效应较小。雌性BALB/c相比雄性，LN中CD8αβ和CD4 T较少，CD8αα T、γδ T和ILC1较高；BM中γδ T和Ly6C^lo单核/巨噬增加，ILC1和MAIT减少；脾B细胞增加。雌雄C57BL/6J无统计显著差异。CD4和CD8 T细胞记忆表型性别差异小，最明显为雄性BALB/c血中Tn CD4和CD8 T多于雌性。

讨论与结论：讨论指出，品系间免疫表型差异可改变免疫学研究结果和解释。BALB衍生品系共有B细胞低、CD4 T、Treg、中性粒细胞和cNK富集，提示辅助T细胞和先天免疫偏向，适合过敏和早期炎症研究，但Balb.b初始T少、记忆T多，可能不适合T细胞分化或记忆功能研究。C57BL/6J衍生品系富集CD8αβ、CD8αα、ILC1和cDC，提示细胞毒性效应和抗原监视强，适合病毒、肿瘤和同种移植物排斥研究，尤其肝感染、转移和肝移植。Ly5.1同类系与亲本大体相似但存在显著差异，可能涉及遗传保留、表观漂移、繁育和环境因素，强调亚系匹配对照。F1对某些亚群呈中间表型，但B细胞和常规T更接近C57BL/6J，提示杂交小鼠并非总是均衡免疫表型。DBA/2 J免疫谱独特，γδ T高，支持上皮防御和先天样T细胞研究；NKT较低可能限制早期NKT相互作用。中性粒细胞CD11b和Ly6G表达差异可能反映稳态成熟状态差异，提示常用标志并非总均一表达。性别影响总体小，与既往血、脾、BM研究一致，雌性适应性免疫较强、雄性髓系偏倚，但本研究中多数不显著；雄性BALB/c某些T细胞较高与预期相反，可能受品系、年龄或笼效应影响。免疫组成还受年龄、操作和微生物组影响，13–22周龄期间仍有免疫成熟或早期衰老变异。研究为基线小鼠免疫组成参考图谱奠基，支持3Rs（替代、减少、优化），帮助模型选择、减少性别和品系混杂、减少动物使用并增强比较稳健性。未来可增加品系、组织和更细免疫群体，采用共识门控策略，并考虑器官重量和体重归一化以区分比例与绝对细胞数变化。

研究结论部分翻译：总体而言，该研究为多种小鼠品系、组织和性别中的组织特异性免疫组成提供了参考。研究人员的发现强调了在小鼠免疫学研究中有意选择品系和性别的重要性，以及定义基线免疫谱以便在实验干预后进行有意义比较的价值。继续表征并透明报告生物学变异来源，将促进更准确地解读免疫表型，增强研究内和研究间可重复性，并降低将生物学变异与真实实验效应混淆的风险。