2021年8月13日，我校中山眼科中心的蘇文如教授、鄭穎豐教授合作開展研究，作為共同通訊作者在國際著名期刊PNAS上發(fā)表了題為“Effects of sex and aging on the immune cell landscape as assessed by single-cell transcriptomic analysis”的研究論文。在單細(xì)胞層面揭示了性別與衰老對外周血免疫細(xì)胞的影響。
性別是影響人生長、發(fā)育、行為、思維的重要生理因素。性別差異影響全身各個系統(tǒng)，包括免疫系統(tǒng)。而衰老是進行性的、多系統(tǒng)的、不可逆的功能減退狀態(tài)。研究表明，不同年齡階段的男性與女性在感染性疾病、自身免疫性疾病、疫苗的免疫反應(yīng)表現(xiàn)不同。80%的自身免疫性疾病好發(fā)于女性，免疫應(yīng)答在女性中更強，女性對接種疫苗的反應(yīng)性也更好。性別與年齡是影響機體免疫系統(tǒng)應(yīng)答的基礎(chǔ)要素，因此，探索不同性別與年齡狀態(tài)下，機體免疫系統(tǒng)的細(xì)微差異，對于揭示不同人群中免疫相關(guān)疾病發(fā)生的潛在機制，具有重要的意義。
在這項研究工作中，研究人員利用單細(xì)胞RNA測序，對不同年齡與性別志愿者的外周血單個核細(xì)胞進行單細(xì)胞水平的轉(zhuǎn)錄組分析，并通過相關(guān)實驗驗證其中重要結(jié)論。通過細(xì)胞亞群比例比較、差異基因的功能分析、細(xì)胞間相互作用分析等，首次在單細(xì)胞層面精準(zhǔn)地繪制了不同性別與年齡的外周血單個核細(xì)胞的免疫圖譜（圖一）。
該研究發(fā)現(xiàn)，年輕人群中，男女間的免疫差異更加集中在B細(xì)胞與單核細(xì)胞，而在老年人群中則主要集中在自然殺傷細(xì)胞（NK）。衰老會擴大不同性別之間的免疫細(xì)胞差異。相對于老年女性，老年男性的NK細(xì)胞高表達GZMH, PRF1, JUNB等炎性相關(guān)基因。此外，通過亞組分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，衰老對NK細(xì)胞的影響，主要集中在NK2細(xì)胞（圖二）。
同時還發(fā)現(xiàn)，與適應(yīng)性免疫息息相關(guān)的T細(xì)胞和B細(xì)胞在女性中更顯“活性”，相關(guān)的激活信號通路富集更加明顯。在CD4+T細(xì)胞中，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是在男女間差異最為明顯，而調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)對機體的免疫耐受具有重要意義。在B細(xì)胞中，研究人員發(fā)現(xiàn)，與B細(xì)胞激活相關(guān)的基因表達隨著衰老而逐漸降低，而炎性衰老相關(guān)基因表達則隨之升高（圖三）。
此外，還通過細(xì)胞間通信分析，指出了細(xì)胞信號通路和免疫細(xì)胞相互作用的潛在性別差異。女性樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞之間BAFF/APRIL信號的增加，可能是女性B細(xì)胞介導(dǎo)自身免疫病更高發(fā)病率的原因之一。而男性則表現(xiàn)出更強的促炎相關(guān)通路（圖四）。
綜上，這項工作利用單細(xì)胞測序等技術(shù)，擴展了我們對于性別與衰老對機體外周血免疫系統(tǒng)影響的認(rèn)識；為探索性別與衰老在眼免疫性疾病（如白塞病眼病等）發(fā)病機制中的潛在意義與影響提供了新的方向。
我校中山眼科中心為第一單位，該項目研究得到國家重點研發(fā)計劃的支持。
