梅開三度！西湖大學(xué)黃來源團隊又發(fā)頂刊！

中性粒細(xì)胞占人體血液白細(xì)胞總數(shù)的50%-70%，是免疫系統(tǒng)的“主力軍”和“一線邊防軍”，可以快速直接反映出復(fù)雜的身體變化。中性粒細(xì)胞在骨髓中分化成熟，作為人體免疫系統(tǒng)的第一道屏障，在循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行安全巡邏。當(dāng)身體受到疾病侵襲或者發(fā)生損傷時，中性粒細(xì)胞作為最快的響應(yīng)隊員，一方面?zhèn)鬟f“緊急敵情”，動員免疫系統(tǒng)其他組分來，另一方面在第一時間部署防御，參與戰(zhàn)斗。因此，中性粒細(xì)胞在血液中的數(shù)量和比例變化能夠及時反映身體健康狀況。

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傳統(tǒng)認(rèn)知中，中性粒細(xì)胞是"敢死隊"，只會沖鋒殺敵。中性粒細(xì)胞是終末成熟的細(xì)胞，既無法像單核細(xì)胞一樣被誘導(dǎo)分化，也不能像 T 細(xì)胞一樣在體外刺激增殖。一般認(rèn)為，在生理情況下，中性粒細(xì)胞在各個器官組織分布極少，只有在病理情況下，如感染發(fā)生時，循環(huán)的中性粒細(xì)胞會被募集到相應(yīng)部位。然而，越來越多研究證實，腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞具有異質(zhì)性，其在腫瘤免疫中的價值，不容忽視！

在之前推文中，我們提出了這樣的問題：除了異質(zhì)性，中性粒細(xì)胞還有哪些方向？當(dāng)時有一段話：轉(zhuǎn)錄和翻譯是理解中性粒細(xì)胞異質(zhì)性的基本環(huán)節(jié)。不同中性粒細(xì)胞亞群承擔(dān)多種功能，同時在個體中保留相同的基因型。不同表型的分類和檢測是腫瘤免疫研究的熱點。目前對亞群分類的理解仍不完整，尚不清楚這些亞群是由骨髓分化、循環(huán)成熟還是TME內(nèi)的重編程引起的。此外，對于中性粒細(xì)胞亞群，還缺少一個普遍接受的定義和分離方法

2025年12月，Nature發(fā)表題為Architecture of the neutrophil compartment的研究論文。既往研究雖已揭示其在組織與疾病中存在顯著的表型與功能異質(zhì)性，但中性粒細(xì)胞區(qū)室（neutrophil compartment）的全局組織結(jié)構(gòu)一直未被闡明，缺乏對中性粒細(xì)胞在生理與病理狀態(tài)下功能分類、生物意義及臨床轉(zhuǎn)化的理解。

本研究回答了幾個根本問題：①中性粒細(xì)胞究竟能獲得多少種可能的轉(zhuǎn)錄組與功能狀態(tài)？②這些狀態(tài)之間如何相互關(guān)聯(lián)？③疾病如何重編程這些狀態(tài)？④什么信號與轉(zhuǎn)錄程序指導(dǎo)中性粒細(xì)胞在活體組織中的多樣性？歸納起來就是，中性粒細(xì)胞到底有多少種功能狀態(tài)，其機制是什么？

通過對C57BL/6J小鼠47種解剖、生理與病理場景進(jìn)行單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq），涵蓋骨髓、外周血、肺、肝、脾、腸等組織，以及健康、炎癥、感染、癌癥等多種狀態(tài)，整合約13萬個中性粒細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一個稱為NeuMap的中性粒細(xì)胞全局轉(zhuǎn)錄圖譜（NeuMap），可視化了整個中性粒細(xì)胞區(qū)室的轉(zhuǎn)錄空間。

NeuMap揭示中性粒細(xì)胞的七個功能樞紐（Hubs）

通過RNA velocity與時間戳追蹤實驗，揭示中性粒細(xì)胞在健康、炎癥與癌癥狀態(tài)下不同的成熟與分化軌跡。在炎癥（如LPS處理）中，中性粒細(xì)胞加速向干擾素應(yīng)答樞紐分化；在腫瘤中則偏向IS-I與IS-II樞紐。通過體外細(xì)胞因子刺激與體內(nèi)基因敲除實驗，明確TGFβ、IFNβ、GM-CSF是驅(qū)動中性粒細(xì)胞向不同樞紐分化的關(guān)鍵信號。轉(zhuǎn)錄因子JUNB（AP-1復(fù)合物成員）被鑒定為調(diào)控IS-I與IS-II樞紐的關(guān)鍵因子，調(diào)控血管生成與免疫抑制功能。

此外，NeuMap結(jié)構(gòu)在小鼠與人類之間高度保守，人類中性粒細(xì)胞可分為六個對應(yīng)樞紐。這極大地促進(jìn)了向臨床研究轉(zhuǎn)化，并加速生物標(biāo)志物和新療法的開發(fā)。NeuMap還提供了一種實用工具，讓研究人員確定疾病中存在哪些類型中性粒細(xì)胞及其可能的功能。

通訊作者之一的黃來源教授，2004年在澳大利亞悉尼加文醫(yī)學(xué)研究所完成博士研究訓(xùn)練。2009年加入新加坡科技局免疫研究院并獨立組建研究團隊，由此開啟了在髓系細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的深耕。歷經(jīng)多年深耕，黃來源團隊系統(tǒng)揭示髓系細(xì)胞的發(fā)育譜系、動態(tài)行為及組織微環(huán)境適應(yīng)機制，成為該領(lǐng)域公認(rèn)的資深專家。2023年，黃來源博士受聘為上海市免疫治療研究院資深研究員，同時擔(dān)任免疫系統(tǒng)中心主任及上海交通大學(xué)教授。

黃來源團隊的主要研究方向是探索免疫細(xì)胞在完整器官中發(fā)揮功能的機制。通過結(jié)合活體成像模型、質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)、流式細(xì)胞分析、轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序和生物信息學(xué)等多學(xué)科方法，解析白細(xì)胞（包括中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞）的發(fā)育路徑和調(diào)控白細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的機制。