通过单细胞转录组测序构建胸腺器官发生分子图谱

T淋巴细胞来源于骨髓的多能干细胞(胚胎期则来源于卵黄囊和肝)。在人体胚胎期和初生期，骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内，在胸腺激素的诱导下分化成熟，成为具有免疫活性的T细胞。

成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居，并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环，发挥细胞免疫及免疫调节等功能。T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质，加强免疫应答，较长期保持免疫记忆。T细胞的细胞膜上有许多不同的标志，主要是表面抗原和表面受体。这些表面标志都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子。

近日，四川大学华西医院风湿免疫科、罕见病中心、生物治疗国家重点实验室胡洪波研究员组、解放军总医院第五医学中心刘兵研究员组与暨南大学基础医学院兰雨研究员组合作，发表了题为“Single-cell RNA Sequencing Resolves Spatiotemporal Development of Pre-thymic Lymphoid Progenitors and Thymus Organogenesis in Human Embryos”的文章，在人类T细胞起源和胸腺器官发生方面取得重要进展。

研究人员针对人类胚胎胸腺器官发生阶段（8-10周）的细胞，利用高通量单细胞转录组测序，鉴定出造血、上皮、间质和内皮等四个主要细胞群体，进一步将造血细胞分为10个亚群，分别为：三个ETP亚群，三个T细胞前体亚群，以及固有淋巴细胞、巨噬细胞、树突细胞和肥大细胞亚群等。

他们通过比较胚期 ETP（主要来源于8周）和胎期 ETP（主要来源于9、10周）的差异表达基因，推断在胸腺内血管形成（8周）前后，造血祖细胞可能通过不同的方式迁入胸腺。研究人员通过体外培养，证实CD7+ETP（Lin-CD45+CD34+CD1a-CD7+）除了具有T细胞潜能之外，仍具有髓系、B和NK的多系分化潜能，这与成体CD7+ETP仅具有T和NK的分化潜能不同。

此外，研究人员通过将胸腺ETP与不同发育阶段生血位点、造血位点和循环血中的淋系祖细胞进行联合分析，发现ETP与相近发育阶段胎肝中淋系祖细胞最为相似；并且重新分为两个亚群：更相似者具有更静息的细胞周期特征（TSP-like ETP），而另一个亚群处于更活跃的细胞周期状态（proliferating ETP）。与TSP-like ETP在发育轨迹上重叠的那部分淋系祖细胞则被定义为TSP。

既往研究表明，在早于胸腺器官发生的胚胎发育阶段，所以作者进一步在转录组水平实现了对于早在5周左右的主动脉-性腺-中肾区淋系祖细胞的群体捕获和分子特征分析。此外，作者还深入分析了人胚胸腺中和 T淋巴细胞早期特化过程中的不同基因调节模式；解析了胸腺上皮细胞（Thymic epithelial cell, TEC）早期分化事件。为了阐明胸腺中微环境细胞成分对造血细胞的潜在调控作用，作者利用受配体分析预测了上皮、间质、内皮细胞群体与不同造血细胞群体之间潜在的相互作用；利用多色免疫荧光证实间质细胞分泌产生IGF2，可能调控表达IGF1R的造血祖细胞定向T淋巴细胞发育。