Dans un article récent publié dans le Science journal, les chercheurs ont démontré des caractéristiques des cellules immunitaires spécifiques aux tissus chez l’homme en effectuant une évaluation des cellules immunitaires intertissulaires.
Étude : L’analyse des cellules immunitaires intertissulaires révèle des caractéristiques spécifiques aux tissus chez l’homme. Crédit d’image : sciencepics/Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
Le système immunitaire humain englobe de nombreux types de cellules réparties dans tout le corps. Bien que les cellules immunitaires des organes périphériques jouent un rôle important dans la maladie et la santé, la plupart des recherches existantes sur l’immunité humaine se concentrent sur les cellules immunitaires dérivées du sang. Ainsi, il n’y a pas suffisamment de données concernant les différences fines entre les types de cellules immunitaires entre les organes.
Les cellules immunitaires s’adaptent à leur environnement, développant une spécialisation et des caractéristiques fonctionnelles uniques. L’évaluation de ces adaptations moléculaires via un examen complet des cellules dans tout le corps humain fournira plus d’informations sur le système immunitaire au niveau de l’organisme.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont effectué une analyse multi-tissus des cellules immunitaires dans tout le corps humain chez divers donneurs d’organes. L’équipe a découvert des profils d’expression restreints aux tissus dans les compartiments lymphoïde et myéloïde en échantillonnant de nombreux organes des mêmes sujets, ce qui a permis un contrôle significatif du sexe, de l’âge, de l’exposition aux médicaments, des paramètres d’échantillonnage et des antécédents médicaux.
Les scientifiques ont analysé en profondeur les types de cellules immunitaires en évaluant le compartiment immunitaire de 16 tissus appariés par des donneurs provenant de 12 donneurs d’organes adultes morts. L’équipe a extrait les cellules immunitaires et effectué le séquençage de la variabilité, de la diversité et de la jonction (VDJ) et le séquençage de l’acide ribonucléique unicellulaire (scRNA-seq) pour les récepteurs des lymphocytes B et T, produisant un ensemble de données de qualité supérieure comprenant environ 360 000 cellules.
De plus, les auteurs ont créé un cadre de régression logistique basé sur l’apprentissage de la descente de gradient stochastique appelé CellTypist pour une identification précise et rapide du type de cellule immunitaire. Ils ont utilisé CellTypist pour la résolution complète de la diversité des cellules immunitaires dans les tissus. Cette approche a facilité l’évaluation des états cellulaires spécifiques aux tissus et partagés et des modules d’expression au sein des lignées cellulaires lymphoïdes et myéloïdes. En outre, l’équipe a déterminé la distribution tissulaire de types de cellules immunitaires finement phénotypées (cellules T et B) à l’aide de CellTypist couplé à une conservation minutieuse.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que les auteurs ont créé CellTypist en assemblant un référentiel de référence détaillé sur les types de cellules immunitaires en sélectionnant et en harmonisant les sources disponibles. L’application de CellTypist aux données actuelles collectées à partir de nombreux tissus et personnes a découvert 101 populations de cellules immunitaires.
Les auteurs ont découvert que même si les macrophages présentaient les traits spécifiques aux tissus les plus drastiques, ils démontraient également peu de propriétés convergentes. Par exemple, les macrophages hébergeant des gènes liés à l’érythrophagocytose ont été largement observés dans le foie, la rate, les ganglions lymphatiques et la moelle osseuse. L’hétérogénéité au sein de sous-populations spécifiées, comme les adaptations des cellules dendritiques migratrices, principalement le récepteur de chimiokine CC de type 7+ (CCR7+), a également été constatée.
Les chercheurs ont découvert des distributions de population de mémoire spécifiques aux tissus parmi les lignées immunitaires adaptatives. Les lymphocytes B mémoire observés ne présentent pas de prolifération clonale. De plus, environ la moitié d’entre eux avaient le sous-type d’immunoglobuline M (IgM), indiquant qu’ils peuvent exister en petit nombre dans les tissus sains et se développer en réponse au défi et au vieillissement. Alors que les plasmocytes n’ont été trouvés que dans quelques tissus, les lymphocytes B mémoire étaient répartis dans tout le corps.
De plus, les résultats actuels mettent en lumière les spécialisations tissulaires des lymphocytes T et la diversité des sous-types de lymphocytes T dans le compartiment des lymphocytes T. Contrairement aux lymphocytes T effecteurs et à mémoire centrale, les lymphocytes T à mémoire résidente dans les tissus (TRM) les cellules affichent une distribution plus limitée. Le séquençage VDJ a révélé que TRM les cellules possédaient une grande diversité, constituée de lignées γδ et αβ. L’analyse de la dynamique clonale a illustré le T le plus élevéRM expansions clonales cellulaires, c’est-à-dire une seule paire de chaînes de récepteurs de lymphocytes Tαβ (TCRαβ) et le partage clonal (TCR) le plus courant entre les populations de mémoire effectrice et résidente.
conclusion
Les résultats de l’étude ont décrit une carte des cellules immunitaires des lignées lymphoïdes et myéloïdes dans les tissus humains adultes. Pour la caractérisation automatisée des cellules immunitaires, les chercheurs ont créé CellTypist et exécuté une analyse complète des populations de cellules. L’équipe a identifié 101 états ou types de cellules à l’aide de CellTypist parmi plus d’un million de cellules, comprenant des états cellulaires sous-estimés antérieurs. De plus, les résultats ont décrit des phénotypes convergents parmi les lignées et caractérisé les signaux d’adaptation tissulaire pour divers types de cellules, à savoir les cellules T mémoire résidentes et les macrophages.
Collectivement, la recherche actuelle a élargi les connaissances existantes sur l’immunité humaine fonctionnant comme un réseau inter-tissus interconnecté. L’étude a également offert plusieurs nouvelles ressources vitales à la communauté scientifique. Les données actuelles sur les cellules immunitaires intertissulaires sont importantes pour cibler les cellules vers des régions tissulaires sélectionnées et concevoir des cellules à des fins de traitement. En outre, cela a des implications pour l’étude des aspects spécifiques des tissus de l’infection et des différentes voies d’administration du vaccin aux tissus.
