单细胞分析在模拟微重力和太空飞行中确定了免疫功能障碍的保存特征

科学领域:

• 太空生物学和免疫学
• 单细胞转录组学 单细胞转录组学
• 免疫系统功能障碍是什么

背景情况:

• 众所周知,微重力会导致免疫功能障碍,但潜在的机制尚不清楚.
• 了解这些变化对于长期航天任务期间的宇航员健康至关重要.

研究的目的:

• 在模拟微重力条件下,对人类外周血液单核细胞 (PBMCs) 的基因和通路变异进行表征.
• 为了确定微重力诱导的免疫变化的潜在对策.

主要方法:

• 模拟微重力暴露的PBMCs的单细胞RNA测序和超分辨率显微镜.
• 分析来自太空任务 (灵感-4,JAXA) 和国际空间站上的老鼠模型的数据.
• 机器学习来识别影响微重力相关免疫细胞转录的化合物.

主要成果:

• 微重力改变了包括细胞骨,干扰素信号传递,热和先天性炎症在内的途径.
• 单细胞炎症参数受到影响,而T细胞和NK细胞的功能受损.
• 黄素逆转了通过机器学习识别的大多数异常途径.

结论:

• 微重力显著改变特定的免疫细胞路径和功能.
• 奎尔丁显示出作为减轻微重力诱导的免疫失调的对策的潜力.
• 这些发现为开发在太空探索期间保持免疫健康的策略提供了基础.