目前缺乏对人类整个生命周期在单细胞转录和蛋白质水平上，在发育、成熟和衰老过程中免疫景观进化的全面了解。 2025年1月29日，上海交通大学卜军团队在Nature Immunology（IF=27.8）在线发表题为“Integrating single-cell RNA and T cell/B cell receptor sequencing with mass cytometry reveals dynamic trajectories of human peripheral immune cells from birth to old age”的研究论文，该研究将单细胞RNA和T细胞/B细胞受体测序与质谱细胞术相结合揭示了人外周免疫细胞从出生到老年的动态轨迹。该研究从上海浦东队列(NCT05206643)中招募了总共220名健康志愿者，涵盖13个年龄组，从0岁到90岁以上，并通过单细胞RNA测序结合单个T细胞和B细胞受体测序、高通量质谱细胞术、批量RNA测序和流式细胞术验证实验来分析他们的外周免疫细胞。研究发现T细胞受年龄的影响最大，并且在特定的年龄阶段经历了最强烈的细胞间相互作用的重组。不同的T细胞亚群在转录组和免疫系统中表现出不同的老化模式；例子包括GNLY+ CD8+效应记忆T细胞，其在所有T细胞亚群中表现出最高的克隆扩增，并在儿童和老年人中表现出不同的功能特征；和CD8+ MAIT细胞，它们在青少年中达到相对丰度、克隆多样性和抗菌能力的峰值，然后逐渐减少。有趣的是，通过实验验证了一种以前未发现的细胞毒性B细胞亚群，这种亚群在儿童中富集。最后，基于全生命周期单细胞数据开发了免疫年龄预测模型，该模型可以评估健康个体的免疫状态，并识别免疫功能紊乱的个体。该工作为进一步理解整个人类生命周期中免疫系统的老化提供了有价值的见解和资源。发育和衰老贯穿人类一生，伴随着免疫系统的逐渐成熟和不可避免的退化。出生后，免疫系统逐渐成熟，能够更好地抵御外来病原体。相反，免疫老化导致感染、心血管疾病和癌症的发病率更高。此外，最近有报道称，老化的免疫细胞会导致心脏和肝脏等实体器官的老化，这可能是全身衰老的原因。然而，在人类衰老过程中，免疫系统何时以及如何变化仍不清楚，衰老通常持续近90年，包括整个生命周期中的发育、成熟和衰老。人外周血单核细胞(PBMCs)是高度特化的免疫细胞的多样化混合物，是免疫系统的重要组成部分。先前对人PBMCs的组学研究已经证明了它们与免疫病理学有关。流式细胞术和批量测序分析表明，健康个体的PBMC组成和功能存在显著的年龄相关变化。最近，单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单细胞T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)测序(scTCR/BCR-seq)以及单细胞质量细胞术(飞行时间细胞术，CyTOF)蛋白质谱分析为在单细胞分辨率下全面识别以前未定义的细胞类型提供了机会。对特定年龄的外周免疫细胞的几项scRNA-seq研究已经产生了有价值的发现。尽管这些scRNA-seq研究在单细胞水平上为免疫细胞的年龄相关变化提供了有价值的见解，但这些研究只涉及有限的年龄组，并没有覆盖人类衰老的全部时间跨度。此外，没有一项scRNA-seq研究提供了单细胞蛋白验证，目前缺乏单细胞蛋白水平的整个生命周期的人类免疫衰老数据集。人一生中外周免疫细胞的全局转录组动力学（图源自Nature Immunology）在这里，研究人员通过结合scRNA-seq、scTCR/BCR-seq和CyTOF分析，研究了外周免疫细胞在人类整个生命周期的发育、成熟和衰老过程中的细胞类型组成、转录和蛋白质谱、细胞间相互作用(CCI)和免疫储备的时间动态，使用的PBMCs来自0至≥90岁的健康参与者，跨越13个年龄组。利用这一独特的全生命周期数据集，开发了单细胞免疫年龄(siAge)预测模型，以评估个体的免疫年龄，并描述健康和疾病中的免疫状态。该工作为理解外周免疫细胞在人类整个生命周期的发育、成熟和衰老过程中的进化提供了丰富的资源。参考消息：https://www.nature.com/articles/s41590-024-02059-6
