文章标题:《Two subsets of human marginal zone B cells resolved by global analysis of lymphoid tissues and blood》
发表日期和杂志:2022年发表在SCIENCE IMMUNOLOGY上
在线阅读链接:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abm9060
B细胞的功能:
B细胞通过产生成熟的抗体反应和类似先天的抗体反应,以及作为免疫调节剂呈递抗原和分泌细胞因子来维持健康。
淋巴组织的微架构和抗原获取机制:
不同的淋巴组织,如肠道相关淋巴组织(GALT)、脾脏和淋巴结(LNs),具有不同的微架构和抗原获取机制。
淋巴组织的活性:
除了与粘膜表面免疫调节相关的肠系膜淋巴结(mLNs)外,健康成人的大多数淋巴结通常是静止的,缺乏GC。脾脏通常也是免疫学上静止的。
血液与淋巴组织中B细胞的差异:
血液中的B细胞亚群,如循环边缘区B(MZB)细胞,是根据其与脾脏微解剖学共享的表型命名的,但它们在多大程度上是真正相似的尚不清楚。
本研究使用深度表型分析、单细胞转录组学和克隆型分析,确定了人类脾脏、肠系膜淋巴结和阑尾相关淋巴组织中B细胞亚群的特征和相对分布。
MZB细胞亚群的识别:研究特别关注了组织和血液中的两种明确的MZB细胞亚群,分别命名为MZB-1和MZB-2,这些细胞的性质是需要进一步阐明的有争议的领域。
病理学观察:在系统性红斑狼疮(SLE)相关的肾病(lupus nephritis)中,MZB细胞及其前体细胞的耗竭现象只发生在其中一个亚群中。
appendix, spleen, mLN数据链接是:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE193868
样品详情:
GSM5822798 A_APP
GSM5822799 A_MLN
GSM5822800 A_SPL
GSM5822801 B_APP
GSM5822802 B_MLN
GSM5822803 B_SPL
GSM5822804 C_APP
GSM5822805 C_MLN
GSM5822806 C_SPL
正常人和狼疮患者血液中B细胞单细胞数据链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE193867
样品详情:
GSM5822786 HCD_1
GSM5822787 HCD_2
GSM5822788 HCD_3
GSM5822789 SLE_1
GSM5822790 SLE_2
GSM5822791 SLE_3
提供的都是tar.gz的压缩文件,里面包含了10X的标准三文件,解压开之后进行整理即可使用Read10X()函数读取,然后创建seurat对象进行后续的降维聚类分群
使用了一组包含28种抗体的检测板来调查人类淋巴组织中B细胞的变化,使用Cydar包进行了UMAP分析,比较了不同组织中B细胞的分布差异,并且分析了所有标记(除了免疫球蛋白G,IgG)的表达强度。
Cydar生成的“超球”代表了在UMAP上位置相似且中位标记强度相似的细胞群。只有包含100个或更多细胞的超球被用于下游分析。
在UMAP上可视化了各个超球内的标记表达,包括CD27、IgD、IgM和IgA,这些标记有助于广泛分类B细胞。
进行了三种组织的超球丰度差异比较。在组织间丰度有显著差异的超球主要是CD27+IgM+,表明主要的组织间变异性存在于未转换的、有抗原经验的细胞中。
使用层次聚类和k-means方法比较了在不同组织中丰度有显著差异的超球的表型特征
识别了五个主要的CD27+超球聚类和一个CD27-聚类,每个聚类的超球根据树状图进行颜色编码,并在UMAP上定位。
CD27-超球的特征:在第二聚类中发现了一个单一的CD27-超球,在脾脏中丰度显著更高,包含表达IgM、IgD、CCR7和CD10的细胞,但没有高表达特征性的过渡型(TS) B细胞标记物CD38或CD24。
MZB细胞亚群的特征:与第二聚类最接近的两个聚类(第三和第四聚类)在脾脏中也相对更丰富,具有CD27+IgM+IgD+的MZB细胞表型。尽管两者在表型上都类似于MZB细胞,但被指定为MZB-1的亚群在CCR7、BAFFR、CD24和CD27的表达上显著高于被指定为MZB-2的亚群。
其他超球聚类的特征:剩余的超球聚类(第一、第五和第六聚类)在GALT和mLN中最丰富,包括表达IgA的B细胞,包括一些表达CD10的GC变异型(第一聚类)、表达IgM的GC细胞(第五聚类)和具有表型CD27+IgM+IgD-的IgM-only细胞(第六聚类)。
为了更直接地量化MZB-1和MZB-2之间的丰度差异,使用viSNE和SPADE将B细胞亚群识别并分组为气泡,并基于CCR7表达对MZB亚群进行了细分。
BAFFR、CD24和CD27的表达与无监督分析中发现的两个MZB亚群的表型一致。
当合并三种组织的数据时,MZB-1细胞的丰度显著高于MZB-2细胞(P < 0.05,方差分析ANOVA)。两种MZB亚群在脾脏中的丰度都高于其他组织。
对不同三组组织样品的单细胞数据进行了分析,通过UMAP验证了细胞没有根据捐献者分离,根据3000个可变基因的表达,识别了细胞聚类,在UMAP上可视化了关键基因和细胞表面标记的表达。
识别了15个不同的B细胞聚类,包括过渡型(TS)、幼稚型、活化幼稚型(aNAV)、生发中心(GC)和类别转换记忆B细胞。并根据转录组特征和细胞表面表型进行了命名,使用UMAP进行了可视化。
aNAV亚群特征:aNAV亚群作为抗体分泌细胞的前体,其特征是高表达CD19和ITGAX(CD11c),以及低表达CXCR5、CD24和CD38。
活化B细胞亚群(AcB):识别了四个表达活化标记但没有经典GC标记(BCL6和BCL7a)的细胞聚类,被命名为AcB1至AcB4。
双阴性(DN)聚类:两个小的不相邻聚类因缺乏CD27和IgD而被命名为DN,但它们并没有根据血液DN细胞亚群的传统特征进行分离。
MZB细胞聚类:根据细胞表面CD27+IgM+IgD+表型和CD27、IGHM、IGHD、CD1C和PLD4转录本的存在,识别了两个MZB细胞聚类。
比较了不同组织中B细胞亚群的相对丰度
文章分析的内容较多,但一篇推文可整理的内容有限,所以将这篇文献拆成两篇推文,下篇我们来看看文章其他的分析结果。