2017年3月3日

最新的基因组技术揭示了免疫系统对疟疾的反应的秘诀

科学家们首次揭示了不成熟的小鼠免疫细胞(称为T细胞)是如何选择发展哪种技能来对抗疟疾感染的。报告在今天科学免疫学来自威康基金会桑格研究所、欧洲生物信息学研究所和澳大利亚QIMR伯格霍夫医学研究所的研究人员追踪了感染疟疾寄生虫期间的单个T细胞。ob欧宝直播nba他们发现了影响T细胞分化的不同类型细胞之间的一整套化学对话网络。

利用最新的单细胞基因组学技术和计算模型，该研究还在T细胞内发现了可能参与控制抗体生产的基因疟疾感染。其中之一，Galectin 1，在活跃时促进一种特殊类型T细胞的发育。这些基因可能是提高对疟疾和其他感染的免疫力的药物靶点。

免疫系统是非常复杂的，通过开发特定类型的类型来应对疾病免疫细胞。两种不同类型的T Cell - T Helper1（TH1）和T滤窗助手（TFH） - 发展和帮助对抗感染。研究人员发现，当称为Galectin 1的基因是活性的基因时，产生更多Th1细胞。这些TH1细胞有助于从血液中移除寄生虫，并且在感染中早期需要，然而对于长期免疫，需要更多的TFH细胞。

来自澳大利亚布里斯班QIMR伯格霍夫医学研究所的Ashraful Haque博士是该研究的联合第一作者，他说:“这是人们首ob欧宝直播nba次发现T细胞内的Galectin 1作用影响Th1的命运，并表明Galectin 1可能是疟疾的治疗靶点。”重要的下一步将是测试我们研究中发现的许多新基因靶标，看看这些靶标能否被药物用于提高对疟疾的免疫力。”

促使T细胞发育成一种或另一种形式的确切分子目前还不清楚。研究人员使用单细胞RNA测序，对老鼠感染疟疾后每个T细胞产生的活性基因进行“快照”。通过这些快照数据，研究人员确定了未成熟T细胞和完全分化的Th1或Tfh细胞之间的所有不同阶段。

Sanger Institute和联合领导者萨拉·雷基曼博士及本文联合铅作者表示：“这是使用小鼠病原体的第一个高分辨率的细胞时间过程，我们使用了耦合与计算的切割边缘基因组学重建细胞如何发展和发育感染的方法。通过机器学习的方法，我们已经简化了真正复杂的生物过程，进入了我们可以理解的东西。这种方法可以应用于解决任何生物发育过程。“

该团队还开发了一种名为GPfates的新的计算机建模系统，该系统可以让他们看到所有细胞之间是如何相互关联的。该研究使用了时空统计的方法，来显示在这两种不同的细胞状态(Th1和Tfh)中，哪些基因被打开了。

来自欧洲生物信息学研究所的联合第一作者Oliver Stegle博士说:“通过基因组学，我们发现了发生在免疫细胞(如单核细胞和Th1细胞)之间的细胞间对话。这是以前从未见过的，我们的数据让我们发现了数十或数百个可能与控制抗体产生有关的新基因。这些基因的活动可能有助于身体，例如治疗感染，或可能通过允许癌变而阻碍细胞蓬勃发展。我们在此开发的原理和计算方法可以应用于未来的研究，以探索这些问题。”