利用Tissue Cytometry验证单细胞染色体可及性图谱与调节性T细胞组织修复程序

调节T细胞(regulatory T cell)是一群具有负调节机体免疫反应的淋巴细胞,通常起着维持自身耐受和避免免疫反应过度的重要作用,但也参与肿瘤细胞逃避机体免疫监视和慢性感染的过程。

Treg细胞在非淋巴组织中的修复功能体现在多种小鼠系统中,包括病毒感染的肺部,受损的肌肉,实验性脑缺血和自身免疫性脑炎。研究人员也在单细胞水平上描述了这些过程。但与小鼠研究相比,人类Treg细胞的组织修复研究较少。

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当染色质核小体结构被破坏后,启动子、增强子、绝缘子、沉默子等顺式调控元件和反式作用因子可以接近的特性,叫染色质的可及性,其与转录调控是密切相关。通过小鼠和人类组织Treg细胞的可及性图谱可以确定一个保守的、不依赖微生物的组织修复Treg特征。

来自雷根斯堡大学的Markus Feuerer及其研究组发现并揭示了健康组织中Treg细胞的特征,为人类 Treg 的组织修复相关研究提供了新的理论基础 。该文章发表在Immunity上(IF:22.5)。

实验过程

为了验证Treg细胞的组织修复特性,作者进行了体外的诱导实验。通过模拟Tfh诱导机制对Treg进行体外刺激,能够加快其分泌促进组织修复的相关因子。

在表皮伤口愈合修复方面,角质层的重建进度与伤口愈合有关。文中利用Tissue Cytometry组织流式定量分析技术,对HE样本角质层组织进行识别及定量分析以量化角质层的修复进度。同时,能够确定角质层的面积,包括与颗粒层相邻的过渡区。研究发现通过诱导未激活状态下人Treg细胞向Tfh方向分化,能够部分重现组织特异性Treg的修复特征,包括伤口愈合潜力。

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Treg细胞在伤口愈合和癌症中的作用

用Tfh样Treg上清液或IL-2 Treg上清液处理的人表皮重建模型的HE染色样本。(顶部,处理前图像;底部,处理后图像,绿色为角质层)

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角质层的表面面积(n = 3,每个模型的两次扫描,方差分析和Tukey后验)。

定量组织学分析显示,与IL-2 Treg上清液相比,用Tfh-like Treg上清液处理后,伤口愈合相关的角质层再生增加。基于这些数据,可以得出结论,在未受刺激的Treg细胞中加入了组织Tfh样特征,可以诱导组织修复功能,这与体内的情况相似。

组织原位数据验证结论可靠性

角质层面积的精准定量,采用组织流式定量分析技术,对特殊标记的角质层上皮进行识别,同时针对具有类似染色的其他区域,通过形态学方面的参数优化予以鉴别,并从最终数据中剔除,获得微米级精细度的皮肤角质层面积定量分析结果。(本实验中,重建的类皮肤角质层上皮结构,是附着在特殊材料构建的纤维膜上,这样会极大提升样本的制备及后期显微全景成像的难度。)


本文中利用Tissue Cytometry技术获得的

精准组织学定量分析数据表明,调节性T细胞对于非淋巴组织的

修复功能具有积极的作用。


不难发现,在传统研究方法中,针对T细胞的研究手段,往往采用组织切片作为样本,通过组织学水平原位数据作为最终判定结果可靠性的标准。主要原因为:

1生物体的组织器官才是最终功能的承载和表现;

2蛋白、分子学层面的定量分析数据虽然更为精准,但与组织原位的数据缺少关联性,意味着我们获得的微观数据不能直接拿来证明宏观组织学水平的结论。


T- Reg细胞在控制免疫耐受和免疫响应方面的关键作用使得它们成为了多种疾病的潜在治疗靶点,包括自身免疫性疾病、移植物抗宿主病和癌症。

该研究对于促进机体组织修复以及提高癌症免疫治疗的效果具有重要的意义。



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