本报讯 7月12日,中国科大生命科学与医学部基础医学院、免疫应答与免疫治疗全国重点实验室田志刚教授、彭慧教授课题组与法国艾克斯-马赛大学Eric Vivier教授团队合作在《科学免疫学》期刊发表研究成果,提出固有淋巴细胞(Innate lymphoid cell, ILC)胎肝起源模型,从时间和空间上解析了骨髓非依赖的ILC动态发育过程,重新定义ILC发育框架。
ILC是具有组织驻留特性的异质性群体(包含ILC1、ILC2和ILC3),对机体抵抗病原体、抗肿瘤及免疫调节等具有重要作用。近年来,田志刚教授课题组发现肝脏驻留NK细胞(后续国际命名为ILC1)由肝脏原位造血前体细胞产生,提示ILC存在独立于骨髓造血的起源路径。
为进一步拓展上述发现,探究各外周组织驻留ILC亚群是否存在共性发育起源路径,研究人员构建了造血干细胞(HSC)谱系示踪模型(Fgd5fate-mapping),可以标记示踪不同周龄小鼠造血干细胞的起源、发育和分化轨迹,发现骨髓造血来源的组织驻留ILC仅占15%-35%,而胚胎肝脏造血则可产生ILC细胞的所有群体。利用单细胞测序和体内外分化体系,研究进一步解析了胎肝ILC共有祖细胞定向分化为特定ILC亚群前体细胞的发育轨迹,发现并鉴定了一群表达CD94的ILC前体,该前体具有ILC1和ILC3潜能,命名为ILC1/3P。
在胚胎发育过程中,胎肝造血产生的ILCP迁移并定植于外周组织。随个体发生,组织微环境引导ILCP向ILC1/3P或ILC2P分化,最终形成具有显著组织区域特性的ILC亚群,该发育过程不依赖骨髓。即使在病原体感染或炎症状态下,局部组织ILC亚群发生大幅扩增,其来源依然独立于骨髓造血,提示成年组织ILCP具有自我更新和分化潜能。相比之下,骨髓主要产生经典NK细胞和部分髓内ILC2。
基于以上发现,这项研究揭示了骨髓并非ILC细胞主要来源,ILC各细胞群体均起源于胚胎肝脏造血,从而提出了ILC共有起源、个体发生和发育分化的新模型,为后续研究ILC亚群在各器官的区域分化和功能特性奠定了基础。

ILC胚胎起源和发育过程
中国科大免疫应答与免疫治疗全国重点实验室田志刚教授、彭慧教授和法国Eric Vivier教授为文章共同通讯作者,中国科大特任副研究员王宪伟、李佳瑞博士和法国Lucas Rebuffet博士为共同第一作者。
(生命科学与医学部 免疫应答与免疫治疗全国重点实验室 科研部)