从小鼠到人类对单细胞记忆动态的比较分析

科学领域:

• 免疫学 免疫学 免疫学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 系统生物学 系统生物学

背景情况:

• 天生的单细胞表现出动态的记忆状态,包括低级炎症和致病性疲劳,影响慢性炎症疾病和严重的败血症.
• 虽然人类和小鼠败血症中耗尽的单细胞的保存特征被建议,但缺乏全面的系统分析.

研究的目的:

• 在人类和小鼠败血症中进行单细胞枯竭的系统分析.
• 为了比较由不同的挑战强度和历史导致的单细胞状态.

主要方法:

• 对来自人类败血症患者,实验性败血症小鼠和体外耗尽单细胞的单细胞RNA测序 (scRNAseq) 数据进行交叉检查.
• 在不同炎症条件下对体外编程单细胞的伪时间分析.
• 用scRNAseq数据对患有慢性轻度炎症疾病的人类患者进行比较分析.

主要成果:

• 单细胞枯竭的关键特征 (分化减少,致病性炎症,免疫抑制) 在人类和小鼠的败血症中保留,并且可以在体外复制.
• 单细胞在长时间的挑战下过渡到差异较小的增殖状态,在实验模型和人类败血症中观察到.
• 低剂量内毒素挑战导致免疫增强或化疗/粘合状态的分叉,而不是疲劳,与慢性炎症疾病相关.

结论:

• 确定了人类和小鼠单细胞之间保存的单细胞记忆动态的关键特征.
• 证明不同的信号强度和长期的先天性挑战可以捕捉这些保存的单细胞记忆状态.