免疫反應(yīng)的效率取決于參與免疫過程中高異質(zhì)性免疫細胞的協(xié)同。單細胞技術(shù)可用于分析免疫細胞亞群和細胞間網(wǎng)絡(luò)（圖 2-2），探索免疫系統(tǒng)作用機制以及不同個體、物種的差異。

1）利用單細胞技術(shù)探索不同組織免疫細胞的特征。對肺、淋巴結(jié)、骨髓和血液中分離的人類 T 細 ? 胞進行 scRNA-seq[Szabo PA et al. Nat Commun. 2019]? 發(fā)現(xiàn)，免疫細胞具有高異質(zhì)性和不同的功能 ? 反應(yīng)，不同組織位置上人類 T 細胞的持久性和功能各具差異。對斑馬魚的免疫成分單細胞研究 [表 2-6]? 為群體進化的研究提供了參考。

2）利用單細胞技術(shù)發(fā)現(xiàn)新細胞類型和細胞狀態(tài) [Nguyen A et al. Front. Immunol. 2018]。對數(shù) ? 百個扁桃體先天性淋巴細胞（ILC）和自然殺傷細胞（NK）進行單細胞轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)現(xiàn) [Bj?rklund ?.Ket al. Nat. Immunol. 2016]，細胞可分為 ILC1、ILC2、ILC3 和 NK 四類，而 ILC3 細胞亞群可以被繼 ? 續(xù)分為三個亞群。Villani 等人 [Villani A.-C et al. Science. 2017] 對健康人細胞的 scRNA-seq 發(fā) ? 現(xiàn)，占比 2-3% 的樹突細胞亞群可以進一步區(qū)分為漿細胞樣樹突細胞和 CD1C+ 傳統(tǒng)樹突細胞。

圖 2-2? 免疫學中的單細胞基因組學

[Stubbington MJT et al. Science.?2017]

表 2-6? 斑馬魚免疫細胞單細胞研究

觀察免疫細胞在健康和病理環(huán)境中的組成和發(fā)展軌跡，有助于了解人類疾病的發(fā)生和發(fā)展 [Anna?Metal. Essays Biochem. 2019]。對脾臟和血液進行 scRNA-seq 發(fā)現(xiàn)，小鼠和人在器官和物種之間 ? 存在相似性（圖 2-6）[Crinier A et al. Immunity. 2018]，為利用小鼠來研究人類生理學和疾病奠定了理論基礎(chǔ)。炎性腸病（IBD）患者結(jié)腸間充質(zhì)細胞的 scRNA-seq 數(shù)據(jù) [Kinchen J et al. Cell. 2018]，確認了腸間質(zhì)通過重塑而促進了 IBD 炎癥和功能障礙。Lonnberg 基于 scRNA-seq 重建了瘧疾模 ? 型小鼠 Th1 和 Tfh 細胞的發(fā)育軌跡 [Lonnberg T et al. Sci. Immunol. 2017]，并證明了 Galectin-1

免疫性疾病的單細胞研究可以為臨床診斷和治療提供重要的理論依據(jù)。Yu Y 等人對小鼠骨髓祖細 ? 胞進行單細胞 RNA 測序 [Yu Y et al. Nature. 2016]，發(fā)現(xiàn)了 PD-1 高表達的先天性淋巴細胞（PD-1hi- ILC）。在小鼠流感感染模型中注射缺乏 PD-1 抗體的 PD-1hi-ILCs 后，細胞因子水平降低并阻斷了木瓜 ? 蛋白酶誘導(dǎo)的急性肺部炎癥。對小鼠和人關(guān)節(jié)炎模型的 scRNA-seq 數(shù)據(jù)研究中發(fā)現(xiàn)，多細胞類型的網(wǎng) ? 絡(luò)中心具有豐富的與關(guān)節(jié)炎相關(guān)的基因變異，可以優(yōu)先作為靶點 [Gawel, D et al. Genome Med 2019]。結(jié)合單細胞基因組學、新興的空間方法、免疫組庫分析、多重免疫表型以及已建立的功能分析方 ? 法，將從根本上改變對感染、自身免疫、過敏和炎癥中免疫功能和功能障礙的認識，并推動治療進展 [Stubbington MJT et al. Science. 2017]。

更多伯豪生物服務(wù) ?