徐薇博士等修正先天淋巴细胞发育模型

先天淋巴细胞（ILCs，Innate lymphoid cell ）是近年来新发现的一个免疫细胞家族，它们广泛分布于人和动物体内，尤其集中在粘膜表面。根据其效应功能及关键转录因子的表达，ILCs可被分为五个亚群，即自然杀伤（NK）细胞、ILC1、ILC2、ILC3和淋巴组织诱导（Lti，lymphoid tissue inducer）细胞【1】。基于表型和功能上的相似性，ILCs被视为T细胞在固有免疫中的对等效应细胞，可直接被应激信号、代谢产物或神经肽等多种因子激活并迅速作出反应，释放辅助性T细胞或杀伤性T细胞相关的效应分子，参与调控1 型、2 型和3 型（Th17 细胞）免疫反应，在炎症反应、抵御病原微生物感染、促进粘膜上皮修复和维持粘膜屏障的稳态平衡等多个方面起到重要作用。

所有的ILC都经由胎肝或骨髓淋巴祖细胞（CLP）逐步定向分化为ILC各亚群细胞谱系，因此推测ILC与适应性淋巴细胞的发育过程相似，即在CLP下游也存在多个分化能力不同的先天淋巴祖细胞（ILCP）阶段【2】。

近年来已有多个研究报道了至少三个不同的ILC祖细胞阶段：存在于CD135-α4β7+细胞群中的共同先天淋巴祖细胞（Common Innate Lymphoid Cell Progenitors, CILCP）；利用ID2-GFP小鼠鉴定的共同辅助样先天淋巴祖细胞（Common ‘Helper-like’ Innate Lymphoid Progenitor, CHILP）和利用PLZF-GFP小鼠鉴定的先天淋巴祖细胞（Innate Lymphoid Cell Progenitors, ILCP）。然而根据不同研究体系提出的ILC发育模型和过去已有的研究结果仍然存在矛盾和未解的疑问，如ILC关键转录因子ID2的表达是否标记了共同先天淋巴祖细胞？NK细胞与其它ILC亚群在系统发育上的亲缘关系究竟如何？

2019年3月26日，复旦大学基础医学院免疫学系徐薇研究员等（徐薇博士为本文第一作者兼共同通讯作者，该工作是徐薇博士与其导师James P. Di Santo主要在法国巴斯德所合作完成）在Immunity上发表题为An Id2RFP-Reporter Mouse Redefines Innate-Lymphoid-Cell-Precursor Potentials 的研究论文，对上述问题作了解答。该工作利用报告基因动物模型重新界定并研究了成体骨髓中的ILCP，揭示了ILC各个亚群细胞谱系定向的先后顺序以及标志不同分化阶段的重要转录因子，对现有的ILC发育模型提出了修正。

研究者通过构建全新的检测度更为灵敏的ID2-RFP报告基因小鼠，结合体外单细胞分化培养以及体内回补实验等手段，研究人员证实了转录调控因子ID2在最早定向的前NK细胞（preNKP） 中已有表达，而ID2报告基因标记的祖细胞群可分化成包括NK细胞在内的所有ILC亚群。该发现不仅解答了NK与ILC是否共有祖细胞群的疑问，而且明确了转录调控因子ID2的表达与ILC/NK祖细胞形成的重要相关性。

研究人员进一步对ID2+ILCP进行单细胞转录组分析，发现该祖细胞群具有异质性，包含了Zbtb16和Bcl11b基因表达水平不同的亚群。这两个基因编码的转录因子PLZF和BCL11B在ILC分化发育中也具有重要作用。于是研究人员将ID2-RFP与另两个报告基因PLZF-GFP 和BCL11B-tdTOMATO 串联建立了多色报告基因小鼠模型，深入研究这些转录因子的表达与ILC 亚群定向次序之间的关联。通过体外单细胞分化和体内实验，研究人员证实转录因子PLZF的表达标志了CCR6+ILC3亚群而并非NK细胞分化潜能的丧失；而BCL11B独立于PLZF的表达标志了ILC2亚群的定向。

综上所述，该研究运用多色报告基因动物模型重新确定了CLP下游最早的ILCP，并阐明了多个ILC发育关键转录调控因子在ILC不同发育阶段的作用，挑战了现有的小鼠ILC发育模型，即辅助型（ILC1，2，3）相对杀伤型（NK）为最早的发育分枝点模型，为该领域提供了一个重要的基本概念进展。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.02.022

制版人：半夏

参考文献

1. E. Vivier, D. Artis, M. Colonna, A. Diefenbach, J. P. Di Santo, G. Eberl, S. Koyasu, R. M. Locksley, A. N. J. McKenzie, R. E. Mebius, F. Powrie, and H. Spits, “Innate Lymphoid Cells: 10 Years On,” Cell, vol. 174, no. 5, pp. 1054–1066, Aug. 2018.

2. E. C. Zook and B. L. Kee, “Development of innate lymphoid cells.,” Nat. Immunol., vol. 17, no. 7, pp. 775–782, 2016.