单细胞转录组测序揭示人CD127+先天淋巴细胞的异质性

研究背景

        先天淋巴细胞（ILCs）是一种免疫细胞，它通过释放可溶性的因素调节对病毒、细菌和寄生虫的早期免疫反应。这些细胞可以根据细胞表面的转录因子及细胞因子被分为三个亚型，每种亚型都有不同的功能。

方法流程

取材：用流式细胞仪分选患有阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的扁桃体组织中的ILCs（Lin−CD127+）和NK cells（CD45+Lin−CD127− NKG2A+CD56+CD16− ） 。

建库：1. Smart-seq2进行单细胞扩增；2. Nextera XT DNA Sample Preparation Index Kit构建文库。

测序：Illumina HiSeq 2000  3×106reads /样本

分析：1. 质控、数据筛选；2. 序列比对、基因表达分析及标准化处理；3. t-SNE细胞分型分析；4. SCDE基因差异表达分析。

研究结果

1.  细胞分型分析

        采用PCA（主成分分析）和t-SNE对ILC中847个表达的基因进行分型分析，将细胞分为4类：ILC1、ILC2、ILC3、NK cells。

2. SCDE基因差异表达分析

        应用SCDE软件包对4类细胞的差异基因进行分析，找出共有及特有差异基因，结果发现，CD127+ILCs中共有的差异基因的表达量比NK细胞中明显要高。

3. ILC1、ILC2、ILC3差异基因表达分析

        结果表明，ILC1 cells共有79个上调表达基因，参与干扰素γ的调控，ILC2 cells共有58个上调表达的基因，在前列腺素、Notch信号通路及环境感应中发挥作用，ILC3 cells共有371个上调表达的基因，根据GO注释有85个与免疫相关，且存在未知功能的基因。

4. ILC3细胞亚型分析

        采用PCA和t-SNE分析ILC3中1,958个注释的免疫基因，将ILC3分为3个亚型：Cluster A、Cluster B、Cluster C, 通过对这3种亚型细胞的分析，发现了新的免疫细胞CD62L+ ILC3。

研究结论

本研究通过对648个单细胞进行单细胞转录组的分析，应用t-SNE细胞分型、SCDE基因差异表达分析，在ILC3中发现新的免疫细胞CD62L+ ILC3。

参考文献

Åsa K Björklund, Forkel M, Picelli S, et al. The heterogeneity of human CD127+ innate lymphoid cells revealed by single-cell RNA sequencing[J]. Nature Immunology, 2016, 17(4):451.