研究揭示表观遗传印记驱动固有淋巴细胞谱系分化核心机制
文章导读
你是否想过，免疫细胞如何精准选择自己的"职业道路"？中科院团队最新研究首次揭示：固有淋巴细胞前体细胞暗藏表观遗传"导航仪"！科学家通过单细胞多组学图谱，捕捉到ILCP2亚群携带三类独特的DNA甲基化印记——这些分子烙印如同预设程序，直接指挥细胞定向分化为ILC1/2/3三大免疫亚型。更颠覆的是，人为编辑这些甲基化标记会阻断分化路径，而敲除关键酶Dnmt1将彻底扰乱免疫细胞发育蓝图。这项发表于《自然-免疫学》的突破，不仅解码了黏膜免疫细胞谱系分化的核心开关，更为精准调控免疫应答提供了全新靶点。
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近日，中国科学院微生物所王硕团队在黏膜固有淋巴细胞谱系分化研究方面取得进展。该研究系统揭示了固有淋巴细胞前体细胞（ILCPs）的表观遗传印记，在决定细胞谱系分化中的重要作用。
ILCs是黏膜组织中的重要淋巴细胞亚群，在黏膜稳态维持中发挥重要作用。然而，其谱系分化的表观遗传调控机制尚不清楚。
为了研究ILCPs的异质性，以及ILCPs向ILC各亚类细胞分化过程中，转录组和表观遗传修饰的改变，研究团队同时绘制了ILC各亚群，及ILCPs的单细胞DNA甲基化、染色质可及性和转录组图谱，发现ILCPs可分为两个亚群（ILCP1和ILCP2）。ILCP2s呈现高度异质的DNA甲基化特征，并可依据其DNA甲基化特性进一步分为三类（ILCP2-ILC1、ILCP2-ILC2和ILCP2-ILC3），这些ILCP2亚群的DNA甲基化特征与其分化的ILC亚群相对应。
研究团队鉴定了各ILCP2亚群的标志性甲基化区域（SMRs），并在ILCPs分化过程中，对SMRs的DNA甲基化印记进行了谱系示踪。研究发现，携带与特定ILC亚群相对应低甲基化SMRs的ILCP2s，能够特异的分化为相应的ILC亚群。对SMRs进行DNA甲基化编辑会抑制ILCs的谱系分化。在ILCPs中敲除DNA甲基化酶Dnmt1，会破坏SMRs的异质性分布，并导致ILC分化缺陷。
上述结果表明，表观遗传印记在ILCPs发育分化过程中驱动了谱系定向分化方向。该研究为进一步理解黏膜免疫细胞发育中的表观遗传调控提供了新见解。
相关研究成果发表在《自然-免疫学》（Nature Immunology）上。
ILC各亚群及ILCPs的单细胞多组学图谱与DNA甲基化印记示踪
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