多能干细胞诱导产生固有淋巴细胞助力其深入研究

　　固有淋巴细胞(ILCs)是近年来发现的淋巴细胞亚群，分布于全身，在肠、肝、皮肤、肺和消化道等黏膜结构中特别丰富。ILCs能够保护上皮屏障免受感染，以及在调节组织稳态和先天性免疫应答中发挥重要作用。ILCs的失调可能导致免疫病理，如过敏和自身免疫性疾病。

　　在过去的30年中，自然杀伤(NK)细胞是主要的已知ILCs，对肿瘤细胞表现出细胞毒性活性。然而，近年来发现了几个新的ILC群体。与T细胞和B细胞等传统的淋巴谱系不同，ILCs缺乏抗原特异性受体，不经历基因组受体重排或克隆选择。尽管这些特征使它们与适应性淋巴细胞不同，但ILCs在转录和功能上是平行的T细胞。基于转录因子的表达和效应细胞因子的产生，ILCs主要分为三组。第1组ILCs(ILC1s)包括NK细胞和原型ILC1s。ILC1s表达转录因子T-bet并产生IFN-γ，这是一种强大的单核吞噬细胞刺激剂，可有效控制细胞内感染。第2组ILCs(ILC2)的特征在于转录因子GATA3的表达，并受到IL-33和IL-25刺激后产生白介素13(IL-13)、IL-5、IL-4和IL-9。ILC2可促进蠕虫的免疫反应，并在炎症性肺病中发挥重要的致病作用。第3组ILCs(ILC3)对于防御肠道细菌感染是绝对必要的。最近的研究表明，不同ILC亚群之间具有很高的可塑性。在ILC1和ILC3之间观察到ILCs的可塑性。ILC2的可塑性也被报道并显示分化为ILC1或ILC3。

　　ILC和适应性淋巴细胞的所有亚群都被认为来源于淋巴髓系祖细胞(LMPP)和共同淋巴祖细胞(CLPs)，然后逐步决定每个淋巴细胞的命运。ILCs与CLPs的分化表明了由其细胞表面标记物和转录因子表达定义的更受限制的祖细胞的进展。CLPs的下游是常见的固有淋巴祖细胞，可特异性产生所有含有NK细胞的ILC。更下游的是产生淋巴组织诱导细胞的常见辅助性ILC祖细胞(CHILP)和更受限制的常见ILC祖细胞(ILCP)。ILCP可以产生ILC亚群之一的细胞，包括ILC1、ILC2和ILC3亚群。基于表达标志性转录因子GATA3以及许多其他ILC2标记物(如ICOS、CD25和IL-1RL1)，已在骨髓中鉴定出谱系受限的ILC2祖细胞(ILC2Ps)。ILC1祖细胞(ILC1Ps)和ILC3Ps位于ILCP的下游，可以分别有效地产生谱系受限的ILC1和ILC3。但一些研究表明，表达ILC1和ILC3相关基因的混合ILC1和IL C3祖细胞(ILC1/3Ps)可以在体内或体外分化为成熟的ILC1和ILC3。

　　尽管近年来有很多研究报道了ILCs的起源、发育轨迹和功能，但从多能干细胞(PSC)生成ILCs的研究报道很少。Guo等人2020年的研究表明，诱导的造血祖细胞来源于具有Runx1和Hoxa9(iR9 ESCs)协同和诱导表达的胚胎干细胞，可以产生功能性T细胞，并伴有一些可检测的NK细胞。

　　更进一步，该课题组近期探讨了是否可以使用上述系统获得其他ILC亚群。用Runx1和Hoxa9表达诱导的多能干细胞衍生的造血干细胞移植到免疫缺陷鼠。研究发现iR9 ESCs在体外诱导了可移植的造血祖细胞的产生，同时诱导的ILCs在多个组织中正常分布，并表现出对细胞因子刺激的正常免疫功能。骨髓中有ILC的相关祖细胞的单细胞转录组分析说明了iR9 ESCs的诱导ILC的发育轨迹，这与天然ILCs的发育轨迹一致。此外移植后，造血祖细胞在分化为ILCP后立即产生淋巴祖细胞，随后发展为ILC2Ps和ILC1/3Ps，它们能够进一步转化为多个成熟的可诱导ILCs。这种使用多能干细胞衍生的造血祖细胞在体内生成功能性诱导ILC的新方法，为未来深入研究ILCs提供了重要参考。

　　主要参考文献：

　　1. Xiong J. et al. Identification and characterization of innate lymphoid cells generated from pluripotent stem cells. Cell Rep. 2022 Nov 1;41(5):111569.

　　2. Guo R. et al. Guiding T lymphopoiesis from pluripotent stem cells by defined transcription factors. Cell Res. 2020; 30: 21-33

　　3. Walker J.A. et al. Polychromic reporter mice reveal unappreciated innate lymphoid cell progenitor heterogeneity and elusive ILC3 progenitors in bone marrow. Immunity. 2019; 51: 104-118.