上海
中性粒细胞占人体血液白细胞总数的50%-70%，是免疫系统的“主力军”和“一线边防军”，可以快速直接反映出复杂的身体变化。中性粒细胞在骨髓中分化成熟，作为人体免疫系统的第一道屏障，在循环系统中进行安全巡逻。当身体受到疾病侵袭或者发生损伤时，中性粒细胞作为最快的响应队员，一方面传递“紧急敌情”，动员免疫系统其他组分来，另一方面在第一时间部署防御，参与战斗。因此，中性粒细胞在血液中的数量和比例变化能够及时反映身体健康状况。
在之前推文中，我们提出了这样的问题：除了异质性，中性粒细胞还有哪些方向？当时有一段话：转录和翻译是理解中性粒细胞异质性的基本环节。不同中性粒细胞亚群承担多种功能，同时在个体中保留相同的基因型。不同表型的分类和检测是肿瘤免疫研究的热点。目前对亚群分类的理解仍不完整，尚不清楚这些亚群是由骨髓分化、循环成熟还是TME内的重编程引起的。此外，对于中性粒细胞亚群，还缺少一个普遍接受的定义和分离方法
2025年12月，Nature发表题为Architecture of the neutrophil compartment的研究论文。既往研究虽已揭示其在组织与疾病中存在显著的表型与功能异质性，但中性粒细胞区室（neutrophil compartment）的全局组织结构一直未被阐明，缺乏对中性粒细胞在生理与病理状态下功能分类、生物意义及临床转化的理解。
本研究回答了几个根本问题：①中性粒细胞究竟能获得多少种可能的转录组与功能状态？②这些状态之间如何相互关联？③疾病如何重编程这些状态？④什么信号与转录程序指导中性粒细胞在活体组织中的多样性？归纳起来就是，中性粒细胞到底有多少种功能状态，其机制是什么？
通过对C57BL/6J小鼠47种解剖、生理与病理场景进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），涵盖骨髓、外周血、肺、肝、脾、肠等组织，以及健康、炎症、感染、癌症等多种状态，整合约13万个中性粒细胞的转录组数据，构建了一个称为NeuMap的中性粒细胞全局转录图谱（NeuMap），可视化了整个中性粒细胞区室的转录空间。
NeuMap揭示中性粒细胞的七个功能枢纽（Hubs）
通过RNA velocity与时间戳追踪实验，揭示中性粒细胞在健康、炎症与癌症状态下不同的成熟与分化轨迹。在炎症（如LPS处理）中，中性粒细胞加速向干扰素应答枢纽分化；在肿瘤中则偏向IS-I与IS-II枢纽。通过体外细胞因子刺激与体内基因敲除实验，明确TGFβ、IFNβ、GM-CSF是驱动中性粒细胞向不同枢纽分化的关键信号。转录因子JUNB（AP-1复合物成员）被鉴定为调控IS-I与IS-II枢纽的关键因子，调控血管生成与免疫抑制功能。
此外，NeuMap结构在小鼠与人类之间高度保守，人类中性粒细胞可分为六个对应枢纽。这极大地促进了向临床研究转化，并加速生物标志物和新疗法的开发。NeuMap还提供了一种实用工具，让研究人员确定疾病中存在哪些类型中性粒细胞及其可能的功能。
通讯作者之一的黄来源教授，2004年在澳大利亚悉尼加文医学研究所完成博士研究训练。2009年加入新加坡科技局免疫研究院并独立组建研究团队，由此开启了在髓系细胞生物学领域的深耕。历经多年深耕，黄来源团队系统揭示髓系细胞的发育谱系、动态行为及组织微环境适应机制，成为该领域公认的资深专家。2023年，黄来源博士受聘为上海市免疫治疗研究院资深研究员，同时担任免疫系统中心主任及上海交通大学教授。
黄来源团队的主要研究方向是探索免疫细胞在完整器官中发挥功能的机制。通过结合活体成像模型、质谱流式细胞术、流式细胞分析、转录组学测序和生物信息学等多学科方法，解析白细胞（包括中性粒细胞和单核细胞）的发育路径和调控白细胞稳态的机制。
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