Nature 文章：单细胞联合空间转录组技术揭秘肝脏免疫系统抵御炎症机制

编者按

肝脏和肠道通过门静脉（PV）直接相连，门静脉是将肠道吸收的营养物直接输送到肝脏的血管。在正常情况下，肝脏的免疫系统能够抵御入侵的肠道细菌和相关物质，但目前对于肝脏免疫系统抵御炎症的确切机制尚不清楚。本研究通过肝脏活体成像、单细胞测序及空间转录组等技术，在保留组织定位信息的同时，揭示了肝脏入口（即PV）附近的某些常驻巨噬细胞，表达高水平的白细胞介素-10和 Marco（巨噬细胞表面一种清道剂受体，可隔离促炎症性病原体相关分子模式和损伤相关分子模式），从而抑制免疫反应，在抵御肠道细菌和相关物质引起的肝脏炎症方面的重要作用。本文将聚焦单细胞及空间转录组技术，重点介绍两种技术在鉴定调节肝脏炎症中的关键细胞类型并确定其作用靶点中的应用。

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文章题目：Periportal macrophages protect against commensal-driven liver inflammation

发表时间：2024.05

期刊名称：Nature

影响因子：50.5

实验平台：10x 单细胞测序；10x Visium 空间转录组技术、双光子成像

DOI：10.1038/s41586-024-07372-6.

技术应用

首先研究者利用10x Visium空间转录组技术，通过不同区域特征性基因的表达确定了组织切片PV 和 CV区的分布，并分析相关区域基因表达特征及功能，结果发现相比于CV区，PV区免疫抑制更加显著。进一步通过双光子成像技术，可视化PV和CV区的免疫反应。结果也发现，门静脉周围的巨噬细胞抑制炎症反应，在PV区具有更强的抑制活性，验证了Visium 的结果。

Fig.1 PV区分布的巨噬细胞亚群抑制免疫激活

为了进一步鉴定位于CV及PV区的免疫抑制巨噬细胞亚群类型，研究者分别收集了CV和PV区的免疫细胞进行单细胞测序。结果鉴定了肝脏中不同类型的免疫细胞类型，基于空间转录组分析结果，研究者重点关注巨噬细胞亚群。将Kupffer进一步分为两个亚群：MP1和MP2（特异性表达Marco）。Kupffer细胞差异基因分析显示，在MP2细胞中，编码白细胞介素-10（IL-10）的基因（发挥抗炎作用）明显增加，表明该MP2巨噬细胞亚群具有免疫抑制特性。