人类大脑的颞叶包含内嗅皮质（EC），这是感觉和空间信息高度互联的综合枢纽；是情景记忆形成和皮层海马输入的主要来源。人类的EC在儿童时期仍在发育，然而神经发生和神经元向EC的迁移被普遍认为在出生时已经完成。

研究人员发现人类颞叶包含许多年轻的神经元，它们迁移到出生后的EC和邻近区域；存在一个大的切向流，持续约1年，径向扩散持续约2-3年。相比之下，我们在恒河猴中没有发现类似的出生后迁移。对神经节突起（GE）的原始区域、EC迁移流和出生后的EC进行免疫染色和单核RNA-seq分析表明，大多数EC流迁移细胞来自尾部GE，并成为LAMP5+RELN+抑制性中间神经元。这些迟到的中间神经元在儿童积极与环境互动的时期内，可能继续塑造感觉和空间信息的处理过程。EC是首先受阿尔茨海默病影响的脑区之一，最近的研究将认知功能的下降与LAMP5+RELN+细胞的丧失联系起来。

3. Mitochondrial dysfunction abrogates dietary lipid processing in enterocytes

线粒体功能障碍会削弱肠上皮细胞对膳食脂质的处理能力

经过消化的膳食脂肪被肠细胞吸收，在内质网中组装成前乳糜微粒，然后转运到高尔基体进行成熟化，并随后分泌到循环系统中。线粒体在膳食脂质处理中的作用尚不清楚。

研究人员发现肠细胞中的线粒体功能障碍会抑制乳糜微粒的产生以及膳食脂质向外周器官的转运。肠道上皮细胞中特定敲除线粒体天冬氨酸-tRNA合成酶DARS2 、呼吸链亚基SDHA3或组装因子COX10 的小鼠在近端小肠的肠细胞中显示出脂滴(LDs)的积累，并且无法生长。喂食无脂饮食抑制了DARS2缺陷肠细胞中脂滴的积累，这表明积累的脂质主要来自消化脂肪。此外，代谢追踪研究表明，缺乏DARS2的肠道上皮细胞小鼠中膳食脂质向周围器官的转运受损。DARS2缺陷导致成熟乳糜微粒明显缺乏，伴随近端肠细胞高尔基体的逐渐分散。这一发现表明线粒体功能障碍导致乳糜微粒从内质网到高尔基体的运输受损，进而导致膳食脂质在细胞质LD中储存。

综上所述，这些结果揭示了线粒体在肠细胞中膳食脂质运输中的作用，这可能与线粒体疾病患者的肠道缺陷有关。

4. RNA-mediated symmetry breaking enables singular olfactory receptor choice

RNA介导的对称性破坏实现单一嗅觉受体的选择

嗅觉受体（OR）选择是等位基因竞争转录优势的一个极端例子，每个嗅觉神经元都能稳定转录约2000个或更多OR等位基因。OR基因的选择由多染色体重组增强子枢纽介导，它能激活单个OR基因的转录，然后由依赖于OR基因翻译的反馈来稳定这种选择。

研究人员使用单细胞基因组学方法展示了许多具有不同增强子组成的竞争性枢纽的形成，其中只有一个中心保留了常染色质特征和转录能力。此外，研究人员还提供了证据，证明OR转录招募了增强子并在局部加强了增强子枢纽的活性，而OR RNA抑制了竞争OR的远距离转录，促进了向转录单一性的过渡。

尽管OR转录足以打破等位增强子枢纽之间的对称性，但OR翻译则能稳定占当前枢纽的转录，这表明OR等位基因可能存在连续的非编码和编码机制，以实现转录的普遍性。研究人员提出，编码的OR mRNA具有影响核结构、增强自身转录和抑制竞争者转录的非编码功能。

5. Structures of the promoter-bound respiratory syncytial virus polymerase

解析启动子结合的呼吸道合胞病毒聚合酶结构

呼吸道合胞病毒（RSV）聚合酶是一种多功能RNA依赖性RNA聚合酶，由大蛋白（L）和磷酸蛋白（P）组成。它可以将RNA基因组转录成10个病毒mRNA，并复制全长病毒基因组和抗原基因组RNA。RSV聚合酶通过与基因组或抗原基因组的保守3′端RNA启动子结合来启动RNA合成。然而，缺乏RSV聚合酶与RNA启动子结合的结构阻碍了对RSV RNA合成的机制理解。

研究人员报告了RSV聚合酶与其基因组和抗原基因组病毒RNA启动子结合的低温电子显微镜结构，这是RNA依赖性RNA聚合酶与其RNA启动子复合物在非片段负义RNA病毒中的首个结构之一。与未结合（空载）聚合酶相比，与启动子结合的RSV聚合酶的整体结构相似。

说明了RSV聚合酶与RNA启动子之间的相互作用，并为RSV启动子第1和3位置上的RNA合成提供了结构基础。这些结构提供了对RSV聚合酶预启动状态的更深入理解，并可能有助于针对RSV的抗病毒研究。

6. Cytoneme-mediated transport of active Wnt5b–Ror2 complexes in zebrafish

研究揭示斑马鱼细胞导管介导的活性Wnt5b-Ror2复合物运输

英国埃克塞特大学Steffen Scholpp研究组

化学信号传递是胚胎中细胞间通信的主要方式。其基本原理是指一组产生配体的细胞和一组通过表达了适当的受体对这种信号作出反应的细胞。在斑马鱼胚胎中，Wnt5b与受体Ror2结合，触发Wnt-平面细胞极性（PCP）信号通路，调节组织极性和细胞迁移。然而，目前尚不清楚这种亲脂性配体是如何从源细胞通过水性胞外空间传递到目标组织的。

本研究表明Wnt5b与Ror2一起被加载到称为胞突的细长突起上。活性Wnt5b-Ror2复合物在产生细胞中形成，并通过这些胞突传递给接收细胞。接收细胞具有启动Wnt-PCP信号的能力，而不受其功能性Ror2受体状态影响。在组织水平上，我们进一步表明，依赖胞突的活性Wnt5b-Ror2扩散会影响斑马鱼原肠胚的聚合和延伸。

胞突介导的配体-受体复合物的传递是旁分泌信号传递的关键机制。这可能会促使我们重新评估仅根据受体表达来描述反应性和非反应性组织的传统概念。

7. Emergence of replication timing during early mammalian development

研究揭示哺乳动物早期发育过程中复制时间的出现

德国慕尼黑大学Maria-Elena Torres-Padilla研究团队

DNA复制使得遗传信息在各个生物界中得以传承。复制按照一定的时间顺序进行，称为复制时间（RT）程序。尽管它在维持表观基因组方面具有重要意义，但哺乳动物体内RT的发育调控尚有待进一步探索。

在这里，研究人员使用单细胞Repli-seq5技术，生成了从受精卵到囊胚阶段小鼠胚胎的全基因组RT图谱。表明RT最初没有明确界定，但从4细胞阶段开始逐渐明确，与A和B区的加强相一致。转录有助于RT程序的精确性，并且A和B区之间的RT差异取决于子代基因组激活时的RNA聚合酶II。

核组织的建立先于明确的RT特征，并使基因组分区为早期和晚期复制区域。揭示了哺乳动物发育早期表观基因组的建立和基因组组织的组织原则。

8. Cryo-EM structures of PP2A:B55–FAM122A and PP2A:B55–ARPP19

PP2A:B55-FAM122A和PP2A:B55-ARPP19的冷冻电镜结构获解析

美国康涅狄格大学Wolfgang Peti团队

细胞周期的进行受到磷酸化的调控和突变性变化的控制。有丝分裂的进入是通过增加有丝分裂蛋白的磷酸化启动的，这个过程由激酶驱动，而有丝分裂的退出则是通过抵消去磷酸化过程实现的，这个过程由磷酸酶驱动，尤其是PP2A:B55。尽管激酶在有丝分裂进入中的作用已经明确，但最近的数据表明，只有当与之抗衡的磷酸酶也被抑制时，有丝分裂才能成功启动。通过内在无序蛋白ARPP19和FAM122A的抑制，可以实现对PP2A:B55的抑制。尽管它们在有丝分裂中起关键作用，但它们实现PP2A:B55抑制的机制是未知的。

在这里，研究报告了PP2A:B55与磷酸化的ARPP19和FAM122A结合的单粒子冷冻电子显微镜结构。与我们的互补核磁共振光谱研究一致，这两种内在无序蛋白都与PP2A:B55结合，但由于利用B55上的多个不同结合位点，他们结合方式不同。结构、生物物理和生物化学数据解释了底物和抑制剂如何被招募到PP2A:B55上，并为开发针对PP2A:B55相关疾病的干预治疗提供了分子路线图。

9. Mucosal boosting enhances vaccine protection against SARS-CoV-2 in macaques

粘膜加强增强了疫苗对猕猴SARS-CoV-2 感染的保护作用

美国马萨诸塞州病毒学和疫苗研究中心

目前SARS-CoV-2疫苗的一个局限性是，它们对当前Omicron亚变体的感染提供有限的保护。有人提出，增强粘膜免疫对于阻断感染和传播具有必要性。目前疫苗的鼻腔给药方式已经被证明效果不一，这表明可能需要采取其他免疫接种策略。

研究证明了通过气管内途径使用基于Ad26的二价SARS-CoV-2疫苗进行加强接种可显著诱导粘膜体液和细胞免疫，并几乎完全防止SARS-CoV-2 BQ.1.1的侵袭。40只先前免疫接种的恒河猴通过肌肉内、鼻腔内和气管内途径或通过鼻腔内途径使用二价mRNA疫苗进行加强接种。通过气管内途径接种Ad26疫苗导致粘膜中和抗体、IgG和IgA结合抗体以及CD8+和CD4+ T细胞反应的大幅增加，这超过了通过肌肉内和鼻内途径接种Ad26疫苗所诱导的免疫反应。通过气管内途径接种Ad26疫苗还导致肺部细胞因子、NK、T和B细胞通路的强烈上调。在高剂量SARS-CoV-2 BQ.1.1挑战后，通过气管内途径接种Ad26疫苗提供了几乎完全的保护，而其他加强接种策略则效果较差。保护效果与粘膜体液和细胞免疫反应最相关。

10. Dynamic behaviour restructuring mediates dopamine-dependent credit assignment

动态行为重组介导多巴胺依赖性奖励分配

美国哥伦比亚大学Rui M. Costa团队

动物在探索新环境时展现出多样的行为表现，并且能够学习哪些行为或行为序列会产生积极的结果。在遇到奖励时，多巴胺的释放对于强化产生奖励的行为至关重要。然而，在连续行为中，很难理解在连续行为中多巴胺释放是由哪个具体动作产生。

研究人员通过一种新颖的自我刺激范例来研究这个问题，在这个范例中，特定的自发运动会触发多巴胺能神经元的光遗传刺激。多巴胺的自我刺激迅速而动态地改变了整个行为库的结构。最初的刺激不仅强化了产生刺激的目标行为，还强化了与目标行为相似的行为以及在刺激前几秒钟发生的行为。重复配对使行为库逐步完善，从而锁定目标。对动作序列的强化进一步揭示了细化的时间依赖性。自发相隔较长一段时间的动作配对促进了逐步的奖励分配，其中最接近刺激的动作在早期得到完善，而较远的动作则在随后得到完善。因此，回溯强化机制不仅能促进强化，还能逐步完善整个行为库，从而为导致多巴胺释放的特定动作和动作序列分配奖励。

11. Modeling post-implantation human development to yolk sac blood emergence

新方法可实现模拟胚胎植入后人类发育到卵黄囊血液出现的过程

美国匹兹堡大学Mo R. Ebrahimkhani小组

人类胚胎的植入开始了一个关键的发育阶段，其中包括轴的形成、胚胎发育和造血系统的出现。由于技术和伦理方面的原因，人们获取体内样本的途径受到限制，因此人们对人类生命这一窗口期的机理了解仍然有限。人类胚胎干细胞模型的出现有助于了解这一阶段。

研究人员展示了植入后早期人类胚胎发生的基因诱导干细胞衍生胚胎模型，该模型捕捉了胚胎组织、胚外内胚层和中胚层微环境与早期造血的相互共同发育过程。模型由诱导多能干细胞产生，显示出与胚胎发生过程类似的自组织细胞程序，包括羊膜腔和双层膜盘形态的形成，以及前部下胚层极点和后部结构域的生成。这些胚胎的胚外层缺乏滋养层，表现出晚期多谱系卵黄囊组织样形态发生，其中包含类似于不同波次的造血过程，包括红细胞、巨核细胞、髓样细胞和淋巴样细胞的出现。

该模型提供了一个易于使用、高通量、可重现和可扩展的平台，用于在植入后早期阶段对人类发育和血液形成的多方面进行探究。它将为药物测试和疾病建模提供一个可操作的人类模型。

12. GDF15 linked to maternal risk of nausea and vomiting during pregnancy

GDF15与孕妇怀孕期间恶心和呕吐的风险有关

英国剑桥大学S. O’Rahilly研究团队

GDF15（生长分化因子15）是一种作用于脑干的激素，已被认为与孕吐（NVP） （包括重度妊娠恶心呕吐症HG）有关，但其相关机制尚未完全阐明。

研究人员报告了胎儿产生的GDF15以及母体对其的敏感性都在很大程度上增加了HG的风险。我们证实了母血中较高水平的GDF15与NVP和HG相关。通过使用质谱检测自然标记的GDF15变异体，我们证明母体血浆中绝大部分的GDF15来自于胎儿-胎盘单元。通过研究携带罕见和常见遗传变体的患者，我们发现非孕状态下GDF15水平较低会增加发生HG的风险。相反，患有β地中海贫血（一种GDF15水平长期较高的疾病）的女性报告NVP的几率非常低。在小鼠中，GDF15注射后的急性摄食反应受到循环GDF15水平的双向影响，这表明该系统易于发生脱敏。我们的发现支持了胎源性GDF15在人类NVP中的可能因果作用，而母体对该激素的敏感性，至少在一定程度上由妊娠前暴露于该激素决定，对其严重程度有重大影响。这些发现还提出了基于机制的HG的治疗和预防方法。

13. The landscape of genomic structural variation in Indigenous Australians

澳大利亚土著人的基因组结构变异情况

澳大利亚原住民拥有丰富而独特的基因组多样性。然而，土著居民和托雷斯海峡岛民血统在基因组研究中的代表性历来不足，在参考数据集中几乎完全缺失。解决这一问题至关重要，这既能促进人们对全球人类基因组多样性的了解，也是确保基因组分析取得可靠成果的前提条件。

研究人员应用人群规模的全基因组长序列测序来分析了四个偏远土著社区的基因组结构变异。研究人员发现了大量插入-缺失变异（20-49bp；n=136797）、结构变异（50b-50kb；n=159912）和拷贝数可变区域（>50kb；n=156）。大多数变异由串联重复序列或穿插移动元件序列组成（高达90%），并且以前未被注释过（高达62%）。很大一部分结构变异似乎是澳大利亚土著居民独有的（估计下限为12%），其中大多数变异仅在一个社区中发现，这表明需要进行广泛而深入的取样，以全面了解澳大利亚大陆的基因组结构变异。

最后，研究人员探索了整个基因组中的短串联重复序列，从而确定了50个已知疾病位点的等位基因多样性，发现了蛋白质编码基因中数百个新的重复扩增位点，并确定了短串联重复序列间独特的多样性和限制模式。这项研究为了解澳大利亚境内外基因组结构变异的规模和动态提供了新的视角。

14. Indigenous Australian genomes show deep structure and rich novel variation

澳大利亚土著居民基因组显示出深层结构和丰富的新变异

澳大利亚国立大学Stephen Leslie团队

澳大利亚土著居民有着丰富的语言和文化历史。由于他们对基因组研究的参与有限，这与遗传多样性的关系在很大程度上仍然未知。

研究人员分析了来自四个偏远土著社区的159个人的基因组，其中包括说一种语言（提维语）的人。研究人员观察到澳大利亚人口结构异常强大，这是由26000-35000年前社区之间的分化时间和长期低但稳定的有效人口规模所驱动的。这一人口统计学历史，包括与巴布亚新几内亚（47000年前）和欧亚种群的早期差异，产生了非洲以外地区以前未描述的最高比例的遗传变异，与全球样本相比，具有最广泛的纯合性。在全球参考小组或临床数据集中没有观察到这种变异的很大一部分，与其他人群相比，具有预测功能结果的变异更有可能是纯合的，从而对医学基因组学产生影响。

总之，这一研究结果表明，澳大利亚土著人不是一个单一的同质遗传群体，他们与新几内亚人民的遗传关系也不统一。这些模式意味着，澳大利亚土著人的全部基因多样性仍然没有得到表征，这可能会限制澳大利亚土著的基因组医学和医疗保健。

15. Bioactive glycans in a microbiome-directed food for children with malnutrition

科学家发现营养不良儿童微生物相定向食品中的生物活性聚糖

美国圣路易斯华盛顿大学Jeffrey I. Gordon研究组

研究人员分析了一项随机对照试验的生物样本，与热量密度更高的传统辅食相比，微生物组指导的辅食（MDCF-2）能为12-18个月大的孟加拉中度急性营养不良儿童带来更高的体重增加率。研究人员从试验参与者的粪便微生物中重建了1000个细菌基因组（代谢组装基因组（MAG）），确定了75种MAG，其中丰度与体重增长（体重身长Z评分（WLZ）变化）呈正相关，描述了MAG基因表达的变化与治疗类型和WLZ反应的函数关系，并量化了MDCF-2和粪便中的碳水化合物结构。

研究结果表明，与WLZ呈正相关的两种普雷沃特氏菌MAG是MDCF-2诱导的参与利用MDCF-2组成糖的代谢途径表达的主要贡献者。多糖利用位点所表达的碳水化合物活性酶的预测特异性与（1）孟加拉P. copri菌株（具有不同程度的多糖利用位点且与这些MAG的基因组保持一致）在含有代表MDCF-2中糖类的不同纯化糖类的限定培养基中的体外生长，以及（2）试验参与者粪便中碳水化合物结构的水平相关。

16. Single-cell DNA methylome and 3D multi-omic atlas of the adult mouse brain

成年小鼠大脑的单细胞 DNA 甲基组和三维多组学图谱

美国索尔克生物研究所

研究人员使用单核甲基组测序（snmC-seq3）和多组测序（snmp3C-seq）技术，从整个成年小鼠大脑的117个解剖区域生成301626个甲基组和176003个染色质构象-甲基组联合图谱。整合全脑转录组和染色质可及性数据集，研究人员构建了一个基于甲基化的细胞分类法，其中包括4673个细胞群体和274个跨模态注释的亚类。研究人员在基因组中确定了260万个差异甲基化区域，这些区域代表了潜在的基因调控元件。同时在大脑区域内和跨大脑区域的细胞类型中观察到基因和调节元件的空间胞嘧啶甲基化模式。全脑空间转录组学数据验证了空间表观遗传多样性与转录的相关性，并改进了表观遗传数据集的解剖定位图谱。

此外，染色质构象的多样性发生在重要的神经元基因中，并与DNA甲基化和转录变化高度相关。全脑细胞类型比较能够构建包含转录因子、调控元件及其潜在下游基因靶标的调控网络。最后，基因内DNA甲基化和染色质构象模式预测了在全脑SMART-seq数据集中观察到的替代基因异构体表达。

总之，这一研究建立了一个全脑单细胞DNA甲基组和3D多组学图谱，为理解小鼠大脑的细胞-空间和调控基因组多样性提供了宝贵的资源。

17. A high-resolution transcriptomic and spatial atlas of cell types in the whole mouse brain

小鼠全脑细胞类型高分辨率转录组和空间图谱

美国艾伦脑科学研究所Hongkui Zeng和Zizhen Yao共同合作

哺乳动物的大脑由数百万至数十亿个细胞组成，这些细胞被组织成许多具有特定空间分布模式、结构和功能特性的细胞类型。

研究人员报道了一个完整的、高分辨率的成年小鼠大脑转录组学和空间细胞类型图谱。细胞类型图谱是通过组合约700万个细胞（约400万个细胞通过质量控制）的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据集和约430万个细胞的空间转录组数据集使用荧光原位杂交技术创建的。该图谱按层次划分为4个嵌套的分类级别：34个类、338个子类、1201个超类型和5322个聚类。研究人员提供了一个在线平台Allen Brain Cell Atlas，以可视化小鼠全脑细胞类型图谱以及单细胞RNA测序和MERFISH数据集。研究人员系统地分析了整个大脑中的神经元和非神经元细胞类型，并确定了每种细胞类型的转录组同一性和空间特异性之间的高度对应性。

研究结果揭示了不同大脑区域细胞类型组织的独特特征，特别是大脑背侧和腹侧部分的区别。这一研究还揭示了不同细胞类型中神经递质和神经肽表达以及共表达模式的多样性和异质性。最后，研究人员发现转录因子是细胞类型分类的主要决定因素，并确定了一种组合转录因子代码，该代码定义了大脑所有部位的细胞类型。

18. Lung dendritic-cell metabolism underlies susceptibility to viral infection in diabetes

糖尿病患者对病毒易感性的肺树突细胞代谢相关基础

德国海德堡DKFZ微生物组与癌症研究中心Eran Elinav和以色列魏茨曼科学研究所Suhaib K. Abdeen共同合作

糖尿病患者易患呼吸道病毒感染，包括流感和严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型，其机制尚不清楚。

在急性肺部病毒感染诱导的获得性和遗传性糖尿病小鼠模型中，研究人员证明高血糖会导致共刺激分子表达、抗原转运和不同肺树突状细胞（DC）亚群中的细胞启动，驱动有缺陷的抗病毒适应性免疫反应，延迟病毒清除和提高死亡率。从机制上讲，高血糖诱导代谢DC回路的改变，其特征是葡萄糖-乙酰辅酶A分流增加和下游组蛋白乙酰化，导致整体染色质改变。这些反过来又导致关键DC效应物（包括中心抗原呈递相关基因）的表达受损。无论是降糖治疗还是组蛋白乙酰化的药理学调节都能挽救DC功能和抗病毒免疫。

总之，这一研究强调了一个高血糖驱动的代谢-免疫轴在肺部病毒感染期间协调DC功能障碍，并确定了可能在治疗上被利用来减轻感染的糖尿病患者疾病恶化的代谢检查点。

19. A transcriptomic taxonomy of mouse brain-wide spinal projecting neurons

小鼠全脑脊髓投射神经元的转录组分类学

美国波士顿儿童医院Zhigang He和美国艾伦脑科学研究所Hongkui Zeng等共同合作

大脑通过脊髓投射神经元（SPN）控制几乎所有的身体功能，这些神经元将命令信号从大脑传递到脊髓。然而，全脑SPN的全面分子表征仍然缺乏。

研究人员对总共65002个SPN进行了转录组分析，确定了76种区域特异性SPN类型，并将这些类型映射到整个小鼠大脑的配套图谱中。该分类揭示了SPN的三个组成部分：（1）来自皮层、红核和小脑的分子同质兴奋性SPN，具有适合点对点通信的体位脊髓终端；（2） 网状结构中的异质群体，具有广泛的脊髓终止模式，适合于传递与整个脊髓活动相关的命令；以及（3）在下丘脑、中脑和网状结构中表达慢效神经递质或神经肽的调节神经元，用于脑脊髓信号的“增益设置”。

此外，该图谱揭示了一种LIM同源盒转录因子编码，该编码将网状螺旋体神经元分为五个分子不同且空间分离的群体。最后，研究人员发现了一个具有大细胞体大小的SPN亚群的转录特征，并将其与快速放电的电生理特性相关联。

总之，这项研究建立了全脑SPN的全面分类，并深入了解了SPN在介导大脑对身体功能的控制中的功能组织。

20. Evolution of neuronal cell classes and types in the vertebrate retina

脊椎动物视网膜中神经元细胞分级和类型的演化

美国加州大学Karthik Shekhar和美国哈佛大学Joshua R. Sanes共同合作

视网膜的基本结构在脊椎动物中是保守的，而物种在视觉需求上有着很大的差异。视网膜细胞类型可能已经演化以适应这些物种不同的需求，目前还没有得到系统的研究。

研究人员生成并整合了17个物种的视网膜单细胞转录组图谱，发现了六类视网膜细胞（光感受器、水平细胞、双极细胞、无长突细胞、视网膜神经节细胞（RGC）和米勒胶质细胞）具有的高度的分子保守性，不同物种的转录组差异与演化距离有关。然而基于可能追溯到早期祖先脊椎动物的保守基因表达程序，许多细胞类型在不同物种之间是共享的。从外视网膜（光感受器）到内视网膜（RGC），细胞类型之间的差异程度增加，这表明演化优先影响视网膜输出。最后，研究人员在啮齿类动物中确定了以前被认为仅限于灵长类动物的视网膜神经节细胞（midget RGC）约占小鼠RGC的2%，其在人类视网膜中占RGC的80%以上，有助于提高视觉灵敏度。

总之，研究人员认为，midget RGC不是灵长类动物的创新，而是演化而来的古老类型的后代，随着灵长类动物演化，midget RGC的体积减少，数量增加，从而有助于提高视力灵敏度和增加皮层对视觉信息的处理。

21. Single-cell analysis of chromatin accessibility in the adult mouse brain

科学家完成成年小鼠大脑染色质可及性的单细胞分析

美国加州大学圣迭戈分校任兵团队

单细胞技术的最新进展已发现了数千种脑细胞类型；然而，人们对这些细胞类型中基因调控程序的了解还远远不够。

研究人员报告了一个成年小鼠大脑候选顺式调控DNA元件（cCRE）综合图谱，该图谱是通过分析来自117个解剖切片的230万个单个脑细胞的染色质可及性而生成的。该图谱包括约100万个cCRE及其在1482个不同脑细胞群中的染色质可及性，为小鼠基因组中最新的此类注释增加了44.6万个cCRE。小鼠大脑中的cCRE在人脑中具有中度保守性。小鼠特异性cCRE（特别是从大脑皮层兴奋神经元亚群中发现的cCRE）富含转座元件，这表明转座元件在新调控程序的出现和神经元多样性中的潜在作用。

最后，研究人员推断了260多种亚类小鼠脑细胞的基因调控网络，并开发了深度学习模型，仅通过DNA序列就能预测不同脑细胞类型中基因调控元件的活动。这些研究成果为分析小鼠和人类大脑中细胞类型特异性基因调控程序提供了基础。

22. Large-scale single-neuron speech sound encoding across the depth of human cortex

研究了跨越人类皮层深处的大规模单神经元语音编码

加州大学旧金山分校的Edward F. Chang团队

要想了解语音感知的神经基础，人们就必须从神经元这一基本计算单元的尺度以及神经元在皮层深度的组织结构两方面研究人脑。

研究人员使用高密度Neuropixels阵列记录了对语音至关重要的高级听觉区域（颞上回）的九个部位皮层的685个神经元，同时参与者还聆听了口语句子。单个神经元编码多种语音声音线索，包括辅音和元音的特征、相对声调、起音、振幅包络和序列统计。每个跨层记录的神经元都表现出对主要语音特征的主导调谐，同时还包含相当一部分编码其他特征的神经元，从而产生了异质性选择性。

在空间上，皮层深度相似的神经元往往编码相似的语音特征。所有皮层的神经元活动都能预测高频场电位（皮层电图），为皮层表面的大电极记录提供了神经元来源。综上，这些结果确立了跨越皮层各层的单个神经元调谐作为人类高级颞叶皮层中语音编码的一个重要维度。

23. Molecularly defined and spatially resolved cell atlas of the whole mouse brain

科学家绘制出分子定义和空间解析的小鼠全脑细胞图谱

美国哈佛大学庄小威团队

研究人员使用多路复用误差校正荧光原位杂交技术对整个成年小鼠大脑约1000万个细胞中的1100多个基因进行了成像，并通过整合多路复用误差校正荧光原位杂交和单细胞 RNA测序数据，在全转录组规模上进行了空间分辨的单细胞表达谱分析。从而在整个小鼠大脑中生成了一个全面的细胞图谱，其中包括5000多个转录不同的细胞集群，属于300多种主要细胞类型，具有很高的分子和空间分辨率。还可以对各个脑区的细胞类型组成和组织进行系统量化。研究人员进一步确定了以独特的细胞类型组成为特征的空间模块，以及以细胞渐变为特征的空间梯度。

这种高分辨率的细胞空间图谱有助于推断数百个细胞类型之间的特异性相互作用，并预测这些细胞-细胞相互作用的分子基础和功能影响。这些结果为人们深入了解大脑的分子和细胞结构提供了丰富的信息，也为神经回路的功能研究及其在健康和疾病中的功能障碍相关研究奠定了基础。

24. Tumour circular RNAs elicit anti-tumour immunity by encoding cryptic peptides

肿瘤环状RNA通过编码隐肽激发抗肿瘤免疫力

中山大学宋尔卫等研究人员合作团队

通过对人类乳腺癌样本的人类白细胞抗原（HLA）I类（HLA-I）肽组进行质谱分析并结合核糖体测序，研究人员发现了与HLA-I结合的隐性抗原肽，这些肽是由肿瘤特异性环状RNA（circRNA）（circFAM53B）非经典翻译而来。这些隐性肽以抗原特异性的方式有效地激活了初始CD4+和CD8+ T细胞，并诱导了抗肿瘤免疫。在临床上，circFAM53B及其编码肽的表达与抗原特异性CD8+ T细胞的大量浸润以及乳腺癌患者和黑色素瘤患者的生存率提高有关。

从机理上讲，circFAM53B编码的多肽与HLA-I和HLA-II分子都有很强的结合亲和力。在体内，给携带乳腺癌肿瘤或黑色素瘤的小鼠注射由肿瘤特异性circRNA或其编码的肽组成的疫苗，可增强肿瘤抗原特异性细胞毒性T细胞的浸润，从而有效控制肿瘤。

研究结果表明circRNA的非经典翻译可驱动高效的抗肿瘤免疫，这表明利用肿瘤特异性circRNA进行疫苗接种可作为一种针对恶性肿瘤的免疫治疗策略。

25. The molecular cytoarchitecture of the adult mouse brain

研究揭示成年小鼠大脑的分子细胞结构

美国博德研究所Evan Z. Macosko团队

据了解，哺乳动物大脑的功能依赖于各种细胞类型的特化及其空间定位。然而，这些细胞类型的分子特征及其在各个解剖结构中的位置仍不完全清楚。

研究人员将高通量单核RNA测序与Slide-seq（一种最近开发的空间转录组学方法，具有近细胞分辨率）配对，横跨整个小鼠大脑，从而构建小鼠大脑结构中细胞类型的综合图谱。这些数据集的整合揭示了每个神经解剖结构的细胞类型组成。研究发现，中脑、后脑和下丘脑的细胞类型多样性非常高，大多数细胞集群需要结合至少三种离散基因表达标记物才能独特定义。

利用这些数据，研究人员开发了一个从遗传学角度访问每种细胞类型的框架，全面描述了神经肽和神经递质信号的特征，阐明了活动调节基因表达的特异性区域特化，并确定了神经和精神表型的遗传性富集。这些数据以在线资源（www.BrainCellData.org）的形式提供，或可在神经科学领域得到广泛应用，包括构建新的遗传工具以及在脑部疾病研究中优先考虑特定细胞类型和回路。

26. Brain-wide correspondence of neuronal epigenomics and distant projections

研究揭示神经元表观组学与远距离投射的全脑对应关系

美国加州大学圣迭戈分校Edward M. Callaway团队

单细胞分析将大脑中数十亿个神经元解析为数千个“细胞类型”集群，这些集群居住在不同的大脑结构中。许多细胞类型通过有针对性的远距离投射来介导其功能，从而实现特定细胞类型之间的相互作用。

研究人员使用表观逆转录测序，将单细胞表观基因组和细胞类型与整个小鼠大脑中33034个神经元的远距离投射联系起来，这些神经元来自32个不同区域，投射到24个不同目标。这些数据可用于研究投射类型与转录组学和表观基因组学相关的原理，以及用于解决与遗传学相关的细胞类型和连接的假设。研究人员将该数据集整合到由数百万个神经元组成的更大的BRAIN Initiative Cell Census Network图谱中，以便将投射细胞类型与一致集群联系起来。与空间转录组学的整合进一步将投射丰富的集群分配到比原始解剖更小的起源区域。研究人员通过对下丘脑、丘脑、后脑、杏仁核和中脑的投射神经元进行分析，深入了解了这些细胞类型的特性，包括差异表达基因、相关顺式调节元件和转录因子结合基序以及神经递质的使用。

27. Control of lipolysis by a population of oxytocinergic sympathetic neurons

一群催产素能交感神经元控制脂肪分解

美国哈佛医学院Evan D. Rosen研究小组

催产素（OXT）是一种由下丘脑产生并由垂体后叶释放的九氨基酸肽，在分娩、泌乳和社会行为方面具有众所周知的作用，并已成为自闭症和精神分裂症等疾病的治疗靶点。外源性OXT对体重、血脂水平和葡萄糖稳态也有影响，这表明它对代谢性疾病也有治疗潜力。然而，目前还不清楚内源性OXT是否参与代谢平衡。

研究人员发现OXT是小鼠和人类脂肪组织脂肪分解的关键调节因子。此外，OXT还能促进β肾上腺素能激动剂充分促进脂肪分解。最令人惊讶的是，在这些代谢作用中，OXT的相关来源是以前未被发现的酪氨酸羟化酶阳性交感神经元亚群。这些数据揭示了来自外周神经系统的OXT是脂肪和全身代谢的内源性调节因子。

28. Prevention of respiratory virus transmission by resident memory CD8+ T cells

驻留记忆CD8+ T细胞能预防呼吸道病毒的传播

美国埃默里大学医学院Jacob E. Kohlmeier研究小组

理想的疫苗不仅能减弱病毒在感染个体体内的生长和产生疾病，还能减少病毒在人群中的传播，从而产生群体免疫力。事实证明，这一策略成功产生了针对麻疹、黄热病和脊髓灰质炎的体液免疫。提高靶向逃逸变体抗病毒免疫力的一种方法是在呼吸道中产生记忆T细胞，这种细胞能对呼吸道病毒感染做出快速反应。然而，尚不清楚记忆T细胞是否能有效监控呼吸道，从而消除或大大减少病毒传播。

研究人员利用小鼠自然副流感病毒传播模型来量化呼吸道驻留记忆性CD8 T细胞降低感染易感性和病毒传播范围来提供群体免疫的程度，即使在没有病毒特异性抗体的情况下也是如此。研究证明驻留记忆CD8 T细胞的保护需要抗病毒细胞因子IFN-γ，并诱导呼吸道内上皮细胞转录程序的改变。这些结果表明，呼吸道中的组织驻留CD8 T细胞在保护宿主免受病毒侵袭和限制病毒在人群中传播方面都能发挥重要作用。

29. Base-editing mutagenesis maps alleles to tune human T cell functions

碱基编辑诱变绘制出调控人类T细胞功能的等位基因图谱

美国加州大学旧金山分校Alexander Marson团队

CRISPR筛选技术是发现控制T细胞功能的基因的有力工具，并为免疫疗法提供了候选靶标。然而，还需要新的方法来探测关键基因中的特定核苷酸序列。

研究人员开发了一个大规模碱基编辑诱变平台，目的是精确定位编码可调节原代人类T细胞活化反应的氨基酸残基的核苷酸。研究人员生成了一个包含约117000个单向导RNA分子的文库，将碱基编辑靶向385个与T细胞功能有关的基因的蛋白质编码位点，并系统地鉴定了调节T细胞活化和细胞因子产生的蛋白质结构域和特定氨基酸残基。研究人员发现了广泛的等位基因，包括编码PIK3CD、VAV1、LCP2、PLCG1和DGKZ等蛋白中关键残基的变体，其中既有功能增益突变，也有功能丧失突变。研究人员验证了许多等位基因的功能效应，并进一步证明碱基编辑突变可以正反两方面调节T细胞的细胞毒性功能。

最后，通过使用对原间隔基序要求宽松的碱基编辑器进行更高分辨率的筛选，研究人员发现了可用于调控T细胞功能的特定结构域和蛋白质相互作用位点。因此，原代免疫细胞中的碱基编辑筛选提供了生化信息，并有可能加速免疫疗法的设计。

30. SlyB encapsulates outer membrane proteins in stress-induced lipid nanodomains

SlyB将外膜蛋白封装在应激诱导的脂质纳米结构域中

比利时VIB-VUB结构生物学中心Han Remaut团队

革兰氏阴性菌的外膜（OM）由一个不对称的磷脂-脂多糖双分子层组成，双分子层紧密地包裹着β-桶蛋白（OMP）和脂蛋白。这种双分子层的结构和组成受到密切监测，对细胞的完整性和存活至关重要。

研究人员发现PhoPQ应激调节子中的脂蛋白SlyB与外膜蛋白质组形成稳定的应激诱导复合物。SlyB由10kDa周质β-三明治结构域和甘氨酸拉链结构域组成，该结构域形成具有离散磷脂和脂多糖结合位点的跨膜α-螺旋发夹。在脂质不对称性丧失后，SlyB寡聚成环状跨膜复合物，将β-桶蛋白封装到大小可变的脂质纳米结构域中。研究人员发现SlyB纳米结构域的形成，在LPS被抗微生物肽或急性阳离子短缺破坏稳定过程中是至关重要的，在缺乏功能性SlyB的情况下，这种情况会导致OMP的损失和OM屏障功能的损害。

研究数据揭示了SlyB是一种参与细胞包膜蛋白稳定和完整性的区室化跨膜保护蛋白，并表明SlyB代表了一个更大的广泛保守（脂）蛋白家族，具有能够形成脂质纳米结构域的2TM甘氨酸拉链结构域。

31. Distinct Hodgkin lymphoma subtypes defined by noninvasive genomic profiling

通过非侵入性基因组分析确定不同的霍奇金淋巴瘤亚型的策略

美国斯坦福大学Ash A. Alizadeh和斯坦福大学医学中心Maximilian Diehn共同合作

恶性霍奇金和Reed-Sternberg（HRS）细胞的缺乏阻碍了基于组织的经典霍奇金淋巴瘤（cHL）的全面基因组分析。相比之下，由于循环肿瘤DNA（ctDNA）水平相对较高，液体活组织检查显示出对cHL进行分子分析的前景。

研究人员发现在大多数情况下，突变在血浆中的表现超过了在肿瘤中的整体表现，这使得cHL特别适合于非侵入性分析。利用cHL肿瘤的单细胞转录谱，研究人员证明HRS ctDNA脱落是由DNASE1L3形成的，其肿瘤微环境源性表达的增加驱动了高ctDNA浓度。利用这一见解，研究人员对366名患者进行了全面的分析，揭示了两种不同的cHL基因组亚型，它们具有特征性的临床和预后相关性，以及不同的转录和免疫特征。

此外，研究人员鉴定了一类新的截短型IL4R突变，其依赖于IL13信号传导，并可通过IL4R阻断抗体进行靶向治疗。最后，使用PhasED-Seq，研究人员证明了治疗前和治疗中ctDNA水平在纵向细化cHL风险预测和检测放射学隐匿性最小残留疾病方面的临床价值。

结果支持了无创策略在cHL基因分型和动态监测以及捕获具有诊断、预后和治疗潜力的不同分子亚型方面的实用性。

32. A novel antidiuretic hormone governs tumour-induced renal dysfunction

一种新型抗利尿激素控制肿瘤引起的肾功能障碍

武汉大学宋威等研究人员合作

维持肾功能和体液运输对脊椎动物和无脊椎动物适应生理和病理挑战至关重要。人类恶性肿瘤患者经常会出现有害的肾功能障碍和少尿，以往的研究表明这与化疗毒性和肿瘤相关炎症有关。然而，肿瘤如何直接调节肾功能在很大程度上仍不清楚。

研究人员利用黑腹果蝇的保守肿瘤模型，将离子转运肽亚型F（ITPF）鉴定为一种果蝇抗利尿激素，它由yki3SA肠道肿瘤细胞亚群分泌，损害肾功能并导致严重的腹胀和液体积聚。从机理上讲，肿瘤衍生的ITPF靶向马氏管（相当于肾小管的排泄器官）星状细胞中的G蛋白偶联受体TkR99D，激活一氧化氮合酶-GMP信号，抑制液体排泄。

研究人员进一步发现了哺乳动物神经激肽3受体（NK3R）的抗利尿功能，NK3R是果蝇TkR99D的同源物，药物阻断NK3R能有效缓解患有不同恶性肿瘤的小鼠的肾小管功能障碍。总之，这些研究结果证明了一种新型的抗利尿通路介导了跨物种的肿瘤-肾脏交流，并为治疗癌症相关的肾功能障碍提供了新思路。

33. A genomic mutational constraint map using variation in 76,156 human genomes

科学家利用76156名人类基因组的变异绘制基因组突变受限图谱

美国博德研究所Konrad J. Karczewski团队

纯化自然选择（受限）导致的破坏性变异的减少已被广泛用于研究人类疾病的蛋白质编码基因，但评估非蛋白质编码区域受限的尝试却被证明更为困难。

研究人员汇总、处理并发布了来自基因组聚合数据库（gnomAD，目前最大的公开开放人类基因组等位基因频率参考数据集）的76156名人类基因组数据集，并利用这些数据集构建了全基因组的基因组受限图谱（单倍体变异的基因组非编码约束）。研究人员提出了一个经过改进的突变模型，该模型结合了局部序列上下文和区域基因组特征来检测变异耗竭。不出所料，蛋白质编码序列的平均受限强于非编码区域。

在非编码基因组中，受限区域富含已知的调控元件和变异，这些元件和变异与复杂的人类疾病和性状有牵连，从而促进了生物注释、疾病关联和自然选择与非编码DNA分析之间的三角关系。受限较多的调控元件往往会调控受限较多的蛋白编码基因，这反过来又表明，非编码受限可以帮助识别目前基因受限指标尚未识别的受限基因。这项研究表明，这种全基因组受限图谱可以改善对人类功能性遗传变异的识别和解释。

34. TAF15 amyloid filaments in frontotemporal lobar degeneration

研究发现额颞叶变性中的TAF15淀粉样蛋白丝

英国MRC分子生物学实验室Benjamin Ryskeldi-Falcon研究团队

研究人员表示，额颞叶变性（FTLD）导致额颞叶痴呆（FTD），是继阿尔茨海默病之外最常见的痴呆形式，而且通常还伴有运动障碍。FTLD的病理特征是神经元内含特殊的、异常组装的蛋白质。在大多数病例中，内含物包含TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）或tau的淀粉样蛋白丝集合体，不同的FTLD亚型有不同的蛋白丝结构。其余约10%的FTLD病例中是否存在淀粉样蛋白丝及其特性和结构尚不清楚，但普遍认为它们是由肉瘤融合蛋白（FUS）组成的。因此，这些病例通常被称为FTLD-FUS。

研究人员使用冷冻电镜（cryo-EM）确定了从四名FTLD-FUS患者的前额叶和颞叶皮层中提取的淀粉样蛋白丝结构。令人惊讶的是，研究人员发现了大量的FUS同源物TATA结合蛋白相关因子15（TAF15，又称TATA结合蛋白相关因子2N）淀粉样蛋白丝，而不是FUS本身。丝状折叠是由TAF15的低复杂性结构域（LCD）中的7-99个残基形成的，并且在不同个体之间是相同的。此外，研究人员还在两名患者的运动皮层和脑干中发现了具有相同折叠的TAF15丝，这两名患者的上运动神经元和下运动神经元都出现了病变。

35. A human embryonic limb cell atlas resolved in space and time

科学家绘制出空间和时间分辨率的人类胚胎肢体细胞图谱

英国威康桑格研究所Sarah A. Teichmann团队

人的四肢在受孕后第四周以间质芽的形式出现，并在随后的几个月中发育成完全成型的四肢。这由受时间和空间限制的基因表达程序控制，因此先天性表型改变很常见。数十年来研究已经确定了脊椎动物肢体发育的基本机制，但对人类肢体发育过程仍有待进一步深入研究。

研究人员利用单细胞和空间转录组学详细描述了人类胚胎肢体在不同时间和空间的发育过程。研究人员展示了细胞从少数多能祖细胞到无数分化细胞状态的广泛多样化，其中包括几种新型细胞群。研究人员发现了人类肌肉发育的两个阶段，每个阶段的特征都是由不同基因表达程序调控的不同细胞状态，并确定肌肉蛋白是维持肌肉干细胞特征的关键转录抑制因子。

通过使用VisiumStitcher组装多个解剖学上连续的空间转录组样本，研究人员绘制了整个胎儿后肢矢状切面的细胞图谱。研究人员揭示了与手足畸形和多指畸形相关的基因之间明显的解剖学分离，并发现了自足间充质在转录和空间上的不同群体。最后，研究人员对小鼠胚胎肢体进行了单细胞RNA测序，以便进行跨物种发育比较，结果发现两个物种之间存在大量同源性。

36. An IL-4 signalling axis in bone marrow drives pro-tumorigenic myelopoiesis

骨髓中的IL-4信号轴驱动促瘤性骨髓生成

美国西奈山伊坎医学院Miriam Merad团队

骨髓细胞被认为可以抑制抗肿瘤免疫。然而，免疫抑制骨髓细胞状态的分子驱动因素还没有很好地定义。

研究人员使用了人类和小鼠非小细胞肺癌（NSCLC）病变的单细胞RNA测序，发现在这两种物种中，IL-4被预测为肿瘤浸润性单核细胞源性巨噬细胞表型的主要驱动因素。通过条件敲除小鼠，研究人员发现仅在骨髓中删除早期髓系祖细胞中的IL-4受体IL-4Rα可减少肿瘤负荷，而在下游成熟髓系细胞中删除IL-4Rα则没有效果。机制上，来自骨髓嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞的IL-4作用于粒细胞-单核细胞祖细胞，通过转录编程促进免疫抑制肿瘤的骨髓细胞的发育。嗜碱性细胞的耗尽大大减少了肿瘤负荷和正常化的骨髓生成。

随后，研究人员启动了一项临床试验，将IL-4Rα阻断抗体dupilumab与PD-1/PD-L1检查点阻断联合给药，用于单独使用PD-1/PD-L1阻断的复发或难治性NSCLC患者。补充dupilumab减少了循环单核细胞，扩大了肿瘤浸润的CD8 T细胞，并且在六分之一的患者中，在治疗两个月后驱动了近乎完全的临床反应。这项研究确定了IL-4在控制癌症免疫抑制性骨髓生成中的核心作用，确定了一种新的人类免疫检查点阻断联合疗法，并强调了癌症作为一种系统性疾病需要仅限于靶向不原发部位的治疗策略。

37. Organ aging signatures in the plasma proteome track health and disease

血浆蛋白质组中的器官衰老特征可以追踪健康和疾病状况

美国斯坦福大学团队

动物研究表明，个体间以及个体内不同器官间的衰老情况存在差异，但这一现象是否适用于人类以及其对与年龄相关疾病的影响尚不明确。

我们利用特定器官产生的血浆蛋白水平来测量个体内不同器官的衰老差异。使用机器学习模型，我们对11个主要器官进行了分析，并在包括5676名成年人的五个独立队列中可靠地估计了器官年龄。我们发现近20%的人在一个器官中表现出强烈的加速衰老，而1.7%的人是多器官衰老。加速的器官衰老会使死亡风险增加20-50%，而特定器官相关的疾病与这些器官的加速衰老有关。另外，加速心脏衰老的人患心力衰竭的风险增加了250%，而加速大脑和血管衰老可预测阿尔茨海默病（AD）的进展，其预测能力与目前最佳的基于血液的阿尔茨海默病生物标志物pTau-181相似。该模型将血管钙化、细胞外基质改变和突触蛋白脱落与早期认知衰退联系起来。

这是一种简单且可解释的方法，利用血浆蛋白质组学数据来研究器官衰老、预测疾病和衰老效应。

38. Genetic risk converges on regulatory networks mediating early type 2 diabetes

遗传风险汇聚于介导早期2型糖尿病的调控网络

美国范德比尔特大学Marcela Brissova团队

2型糖尿病（T2D）是全球范围内致死和致残的主要原因之一，其特征是胰岛β细胞分泌胰岛素的功能障碍。T2D全基因组关联研究（GWAS）已在非编码和β细胞调控基因组区域发现了数百个信号，但破译其生物学机制仍具有挑战性。

为了确定早期疾病驱动事件，研究人员对早期T2D和对照供体进行了传统和多重胰腺组织成像、分选胰岛细胞转录组学和胰岛功能分析。通过整合多种模式，研究人员发现早期T2D的特征是β细胞内在缺陷，这些缺陷可被配比为基因调控模块，其中富含遗传风险信号。在确定了其中一个模块中的β细胞枢纽基因和转录因子RFX6后，研究人员揭示了多层遗传风险，这些风险汇聚到RFX6介导的网络中，并减少了β细胞的胰岛素分泌。

原代人类胰岛细胞中的RFX6干扰会改变T2D GWAS信号富集区的β细胞染色质结构，人群规模的遗传分析将RFX6表达的减少与T2D风险的增加联系在一起。要了解复杂的全身性疾病的分子机制，就必须整合来自多个分子、细胞、器官和个体的信息，因此研究人员预计这种方法将成为一种有用的模板，可用于利用GWAS数据鉴定和验证其他疾病或性状的关键调控网络和核心枢纽基因。

39. Dictionary of immune responses to cytokines at single-cell resolution

单细胞分辨率下细胞因子免疫反应词典

美国麻省理工学院哈佛-麻省理工卫生科学与技术部

细胞因子在免疫系统中介导细胞间通信，是重要的治疗靶点。许多研究强调了它们在免疫功能中的核心作用，但缺乏对每种免疫细胞类型对每种细胞因子的细胞反应的全面了解。因此，研究人员创建了免疫词典，这是一个单细胞转录组学图谱的汇编，涵盖了17种以上免疫细胞类型对86种细胞因子（>1400种细胞因子-细胞类型组合）在小鼠淋巴结内的反应。以细胞因子为中心的词典显示，大多数细胞因子诱导高度细胞类型特异性的反应。例如，炎症细胞因子白细胞介素-1β(IL-1β)在几乎每个细胞类型中诱导不同的基因程序。以细胞类型为中心的词典确定了66种以上的细胞因子驱动的免疫细胞极化状态，包括以前未表征的状态，如白细胞介素-18诱导的多功能自然杀伤细胞状态。基于这个词典，研究人员开发了配套软件“免疫反应富集分析” ，用于评估基因表达数据中的细胞因子活性和免疫细胞极化，并将其应用于揭示肿瘤中免疫检查点阻断治疗后细胞因子网络的作用。我们的词典为细胞因子的功能提供了新的假设，揭示了细胞因子的多效性效应，扩展了我们对每种免疫细胞类型激活状态的了解，并为推断特定细胞因子和细胞间通信网络在任何免疫反应中的作用提供了框架。

汇报人： 庞文都

导师：赵宇  Xu Wei

编辑：陈秋蓉

审核：任建君 邱轲