免疫细胞注释-2:髓系细胞


scRNAseq免疫细胞注释:


由于不同髓系细胞在不同组织器官的差别很大,这一篇主要聚焦在外周血及正常和病变心脏组织中的髓系细胞

髓系细胞包括DCs,单核细胞,巨噬细胞,粒细胞

1. 树突状细胞

单核细胞可以分化为巨噬细胞或树突状细胞
Conventional DCs can be distinguished from macrophages through their expression of the conventional DC lineage transcription factor ZBTB46, and a grouping of additional cell surface markers (most importantly CD26)3.

Heterogeneity of tumor-infiltrating myeloid cells in era of single-cell genomics

参考:各型DC介绍
你的单细胞数据里面能区分出来4种树突细胞吗?

2. 单核细胞

人的外周血单核细胞主要根据CD14和CD16(FCGR3A)的表达来区分:
classical (CD14++CD16-)
non-classical (CD14+CD16++)
intermediate (CD14++CD16+)
鼠的外周单核:
Ly-6ChighCCR2highCX3CR1low:经典单核
Ly-6ClowCCR2lowCX3CR1high:非经典单核,在LFA-1整合素的介导下在血管周围游走,吞噬受损内皮细胞,维持血管完整性和稳态,因此也被称为vascular macrophages。这类单核以Nr4a1依赖的方式从经典单核分化而来。这类单核细胞缺乏core macrophage transcripts比如MertK。

Eur Heart J 2020 03 01;41(9)

参考: https://www.thermofisher.cn/cn/zh/home/life-science/cell-analysis/cell-analysis-learning-center/immunology-at-work/monocyte-cell-overview.html

3. 巨噬细胞
组织原位巨噬细胞 (healthy heart)

正常成年小鼠心脏至少存在三种巨噬细胞:
(i) CCR2- MHC IIlow:卵黄囊起源,seed in the epicardium (around E11.5)。可能在冠脉系统的晚期发育过程中起作用。
(ii) CCR2- MHC IIhigh
(iii) CCR2+ MHChigh:first evident in the heart at 3 to 4 weeks of age,初始招募机制的信号通路未知。
单核是CCR2high MHClow

两种CCR2-的巨噬亚群是embronic progenitors (卵黄囊和胎肝) 起源的,通过local proliferation来维持数目稳定,不依赖于外周单核的influx,而且它们通常表现为CX3CR1highF4/80high CD11blow。和CCR2+的巨噬相比,这类细胞较少表达炎症介质,细胞因子和趋化因子,可能主要起到组织修复功能(表达IGF1,促进血管生成)。这两类CCR2-的巨噬细胞相比,CCR2- MHC IIhigh的巨噬细胞抗原呈递和刺激T细胞反应能力更强。
CCR2+的巨噬亚群只占正常心脏巨噬细胞的5%-15%,由血单核influx并分化而来,通常为CX3CR1intF4/80lowCD11bhigh。有研究显示,组织原位CCR2+ MHC IIhigh巨噬细胞表面的TLR9可以识别心肌细胞损伤后释放的线粒体DNA并激活,随后释放中性粒细胞趋化因子CXCL2和CXCL5,引起neutrophil extravagation1。这类组织巨噬细胞在趋化monocyte方面是否起到了一样的作用目前尚不明确。和CCR2- MHC IIhigh的巨噬细胞一样,这类细胞也具有抗原呈递和刺激T细胞反应能力(in vitro)。

J Am Coll Cardiol 2018;72:2213–30. 脊椎动物的造血过程分为两个阶段:初级/胚胎造血(primitive or embryonic hematopoiesis)和次级/成体造血(definitive or adult hematopoiesis)。初级造血是脊椎动物造血的最初阶段,发生于胚胎外卵黄囊(yolk sac)的血岛(blood island)位置,是一个瞬时的过程,很快就被次级造血过程所代替。在次级造血过程中造血干细胞可以定向分化、增殖产生不同的血细胞前体,并进一步生成各种类型的成熟血细胞。
巨噬细胞 (damaged heart)

在出现急性组织损伤例如MI,心脏的巨噬细胞会出现一个dramatic shift。心脏中浸润的主要巨噬细胞类型由组织原位巨噬细胞变成infiltrating CCR2+单核和CCR2+单核分化的巨噬。大体上说,infiltrating CCR2+巨噬通常被认为通过间接损伤心肌,招募白细胞和产生细胞因子等起到促炎和adverse remodeling作用。而infiltrating单核的作用和细胞命运收到环境影响很大。

M1巨噬marker2: Nos2, Il12b, Tnf
M2巨噬marker2: Arg, Il10, Clec10a,
M2巨噬marker4:Cd163, Mrc1

M1 associated genes: LI2B、TNF、CXCL9、CXCL10、CXCL11、FCGR1A、IRF1、HLA-DPB1、CD86、MARCO、IL2RA
M2 associated genes: CXCR4、IL27RA、CSF1R、CCL2、CCL7、CCL17、CCL18、CCL23、CTSD、FN1、GAS7、HMOX1、PPARG、LIPA、CD209、CLEC7A、F13A1、MAF、MS4A4A (好心人分享的)

4. 粒细胞

中性粒细胞:Csf3r, Cd33, Mmp9, Retnlg, S100a8

5. 单细胞文献参考
5.0 总览
5.1 Single-Cell Analyses Inform Mechanisms of Myeloid-Targeted Therapies in Colon Cancer

这一篇也是张泽民老师的文章,髓系细胞注释做的非常详细。

5.2 Resolving the intertwining of inflammation and fibrosis in human heart failure at single-cell level

这一篇是心衰病人心脏组织中的髓系细胞

  • DCs:pDC, DC, Inflammatory DC
  • Mast cell
  • 单核:CD14+ Mono, CD16+ Mono
  • 巨噬:
    组织原位:CCR2-HLA-DRhi (C1,C2), CCR2+HLA-DRhi (C1,C2), TREM2+ Mp
    趋化来的:CCR2+HLA-DRhi C3
    其他:增殖巨噬(根据增殖marker的表达)
5.3 Macrophages Facilitate Electrical Conduction in the Heart
5.4 COVID-19 immune features revealed by a large-scale single-cell transcriptome atlas
5.5 The human heart contains distinct macrophage subsets with divergent origins and functions
这一篇虽然是测的芯片,但是给了三种单核巨噬的高表达基因,可以用来算score鉴定细胞
5.6 重症新冠患者外周血抗原呈递细胞单细胞测序揭示多种抗病毒免疫过程缺陷
5.7 人类DCM和HCM的单核细胞profiling
5.8 心脏原位巨噬细胞抑制纤维化和刺激血管生成小鼠

根据Ccr2和Timd4来区分了TIMD4+CCR2-原位巨噬细胞和CCR2+招募来的巨噬。

Online Table1提供了组织原位巨噬细胞和MoMFs的差异基因列表,可以用来计算组织原位巨噬细胞和MoMFs的score。

5.9 自我更新的心脏组织原位巨噬细胞限制心梗后的adverse remodeling

跟上面5.8的一样,也是用CCR2和TIMD4来区分(TIMD4LYVE1同时表达,是组织原位巨噬细胞标志)

5.10 单细胞测序揭示小鼠心脏非心肌细胞之间的异质性和互作小鼠
5.11 Heterogeneity of tumor-infiltrating myeloid cells in era of single-cell genomics

参考文献:

  1. Heart-resident CCR2 macrophages promote neutrophil extravasation through TLR9/MyD88/CXCL5 signaling.[J] .JCI Insight, 2016, 1: undefined. doi:10.1172/jci.insight.87315
  2. Single-Cell RNA Sequencing to Dissect the
    Immunological Network of Autoimmune Myocarditis. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.119.043545
  3. The Macrophage in Cardiac Homeostasis and Disease
    JACC Macrophage in CVD Series (Part 4)
  4. Single-Cell Sequencing of Mouse Heart Immune Infiltrate in Pressure Overload–Driven Heart Failure Reveals Extent of Immune Activation
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
禁止转载,如需转载请通过简信或评论联系作者。
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 160,646评论 4 366
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,979评论 1 301
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 110,391评论 0 250
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,356评论 0 215
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,740评论 3 293
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,836评论 1 224
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 32,022评论 2 315
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,764评论 0 204
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,487评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,728评论 2 252
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,200评论 1 263
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,548评论 3 260
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,217评论 3 241
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,134评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,921评论 0 201
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,919评论 2 283
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,766评论 2 274

推荐阅读更多精彩内容