胸腺是負責多種類型T細胞成熟的器官，而T細胞則是保護我們免受感染的免疫係統。胸腺在兒童時期最大、最活躍，隨著年輕的增長會逐漸萎縮，到35歲時幾乎消失了。了解胸腺的發育過程，可以幫助我們揭示衰老以及免疫係統在生命中的變化。

2月21日，來自英國Wellcome Sanger 研究所、紐卡斯爾大學和比利時根特大學的研究人員宣布，成功繪製了首個胸腺組織的全壽命圖譜，為癌症和自身免疫性疾病新療法打開了大門。相關研究結果以“A cell atlas ofhuman thymic development defines T cell repertoire formation”為題發表在《Science》雜誌上。

具體來說，研究人員利用單細胞RNA測序(scRNA-seq)分析了來自胚胎、嬰兒和成人時期的胸腺的20萬個細胞，根據基因表達結果，識別出50多種不同的胸腺細胞狀態。人胸腺細胞狀態在整個發育過程中以及在童年和成年期間，豐度和基因表達譜都發生了動態改變。同時，研究團人員確定了人胸腺成纖維細胞和上皮細胞的新亞群。根據從單細胞轉錄組中獲得的標記基因，研究人員通過單分子熒光原位雜交技術(smFISH)在空間上定位了新細胞亞群。此外，他們還使用計算方法預測了人類T細胞發育的軌跡，包括從胎兒肝髒的早期造血祖細胞分化為多種成熟的T細胞類型。

構建人類胸腺細胞圖譜

文章共同通訊作者、紐卡斯爾大學和Wellcome Sanger研究所高級臨床研究員Muzlifah Haniffa教授表示：“通過胸腺細胞圖譜，我們可以解釋正在發育中的胸腺的細胞信號信息，探索將早期免疫前體細胞轉化為特異性T細胞需要啟動的基因。這項發現未來可以用作參考圖譜，為T細胞找出最正確的攻擊、殺死特定腫瘤的治療方法。”

“人類胸腺圖譜”是2016年啟動的“人類細胞圖譜計劃”的一部分，目的是促進對人體健康與疾病有更深入的理解。”人類細胞圖譜計劃組織委員會、Wellcome Sanger研究所的Sarah Teichmann博士說道，“最新的這項成果有助於我們了解體內的發育途徑以及解釋與年齡相關的免疫係統下降的原因，為再生醫學製造人造胸腺提供了可能性。”