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文献分享:探索胶质母细胞瘤的免疫轨迹,胎牛血清助力科研

更新时间:2023-12-31  |  点击率:162

胎牛血清是细胞研究实验中,常用的试剂之一。在选择胎牛血清时,尽量挑选内毒素含量低、品质稳定,通过质量检测的产品。Ausbian进口胎牛血清,澳洲血源,内毒素含量≤3EU/ml(标准≤10 EU/ml),通过严格的质量检测,并附有检测报告。

 

所有多细胞系统的功能,都是通过细胞回路的动态和协调作用来实现的,这些细胞回路会根据环境信号改变它们的活动。单细胞RNA测序(scRNA-seq)提高了我们以高分辨率和高规模测量细胞状态的能力。

然而,由于该方法的破坏性,scRNA-seq只能在实验终点捕获基因表达的静态快照,从而从根本上忽略了时间维度。尽管存在这种限制,但在动态过程中多个时间点的scRNA-seq分析已经为了解无数系统中发育和分化的转录驱动因素提供了见解。计算方法,如伪时间和RNA速度估计,在scRNA-seq实验中通过基于基因表达相似性的轨迹对细胞进行排序,或通过分别区分剪接和未剪接的mRNA,来估计基因表达状态的时间导数来推断时间维度。虽然这些方法非常有用,但这些算法工具对用户定义的参数很敏感,并且缺乏经验测量的基础真理,这使得很难测试推断的结论,特别是在多种轨迹可能共存的复杂体内环境中。

另外,将scRNA-seq与新mRNA分子的代谢标记相结合,可以更直接地测量基因表达随时间的变化,并提供对病毒进入、糖皮质激素受体激活和T细胞信号等刺激的快速细胞反应的见解然而,代谢标记目前适合于测量几个小时内展开的过程,很难应用于体内和跨越多天的分化过程。

 

在实体肿瘤中,进入肿瘤的免疫细胞受制于并参与支持免疫抑制性肿瘤微环境(immunosuppressive tumor microenvironment, TME),其特点是代谢资源和免疫抑制性分泌因子有限。肿瘤内的T和自然杀伤(NK)细胞从功能性细胞毒性状态转变为功能失调状态,其特征是抑制受体上调,细胞毒性丧失,炎症细胞因子分泌减少。骨髓细胞,特别是单核细胞,在TME的指导下分化为肿瘤相关巨噬细胞(tam),产生配体和检查点,进一步促进TNK细胞功能障碍,如白细胞介素-10 (IL-10)和转化生长因子β (TGF-β)。通过对多种小鼠模型和数千例患者样本中数百万肿瘤浸润免疫细胞的scRNA-seq分析,全面表征了癌症中出现的功能失调和免疫抑制细胞状态。然而,尽管取得了这些进展,新渗透的免疫细胞达到这些功能失调状态的精确轨迹,所涉及的分子电路以及它们展开的时间尺度仍然模糊不清。实时解决TME中的免疫细胞状态转变需要基因组方法,同时收集单个细胞中的基因表达和时间标记-相对于相关参考框架。

 

科研人员开始了解功能性免疫细胞如何在浸润TME后转变为功能失调状态。我们开发了zman -seq,这是一种将时间信息添加到scRNA-seq数据中的体内技术。Zman-seq提供了相对于循环中应用的荧光团脉冲标签的免疫细胞组织暴露的经验时间测量。使用Zman-seq,科研人员重建了胶质母细胞瘤(GBM)的同源原位小鼠模型中免疫细胞状态随时间的进展,胶质母细胞瘤是一种常见的、高度恶性和致命的脑肿瘤,具有异常的免疫抑制TMEZman-seq解决了肿瘤中的关键免疫轨迹,包括细胞毒性NK细胞在约24小时内归巢到低细胞毒性抗肿瘤活性状态和单核细胞到免疫抑制TAMs的进展。此外,它揭示了时间依赖性基因模块,转录因子(TF)电路协调这些轨迹,以及驱动肿瘤免疫逃避的关键时间依赖性受体-配体相互作用事件。

研究人员发现Trem2 (tam的关键分化信号)的表达随着单核细胞向tam的进展而增加。使用拮抗单克隆抗体阻断TREM2,将单核细胞分化轨迹重定向到促炎巨噬细胞,表明髓细胞重编程策略可能代表一个有吸引力的免疫治疗方向。总之,Zman-seq通过实验将时间戳引入免疫细胞,揭示了大量依赖时间的转录组学、信号传导和细胞-细胞相互作用事件。通过将时间维度引入单细胞转录组学数据,Zman-seq为建立具有广泛适用性的体内多细胞系统动态模型铺平了道路。Zman-seq将有助于解决TME的动态,以开发下一代免疫疗法。