巨噬细胞在肺纤维化进展过程中的表征及功能状态的动态变化

清华大学医学院免疫所吴励团队，自动化系张学工团队和国家蛋白质科学中心(北京)朱云平团队合作在《免疫学前沿》(Frontiers in Immunology)杂志发表题为 “免疫细胞动态图谱揭示了与肺纤维化进展相关的巨噬细胞的多种功能特征”(Dynamic atlas of immune cells reveals multiple functional features of macrophages associated with progression of pulmonary fibrosis) 的研究论文，揭示了巨噬细胞在肺纤维化进展期间的表征及功能状态的动态改变，提示了巨噬细胞的改变与疾病进展的相关性。

在该研究中，作者建立了博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型，并构建了肺纤维化发生发展的四个不同阶段（Day 0、7、14、21）的肺脏免疫细胞的动态单细胞景观（图1）。通过系统性的比较和分析免疫细胞间的相互作用，作者发现巨噬细胞在肺纤维化进展过程中发挥着核心的调控作用。通过对巨噬细胞亚群更为精细的定义，作者发现肺泡巨噬细胞（AM）和单核细胞衍生的巨噬细胞（mo-Mac）——这两种主要的肺组织巨噬细胞——在疾病进展过程中表现出高度的异质性和促纤维化基因表达的动态变化。进一步分析表明，巨噬细胞特异性表达的Gpnmb和Trem2的基因水平随着纤维化进展而上调，提示其可能在肺纤维化中发挥重要调控作用。此外，通过对比已发表的人类IPF的单细胞测序数据，作者发现了小鼠模型中的巨噬细胞与IPF患者中的巨噬细胞在基因表达和代谢状态方面的共性，为研究巨噬细胞的病理特征提供了新的见解，有助于鉴定IPF疾病干预和治疗的新靶点。基于上述发现，作者提供了一个在线网站可用于进一步分析细胞互动和访问数据(http://dynamic-ipf.hupo.org.cn/)。

图1. 肺纤维化发生发展过程中免疫细胞表征的动态变化图谱的建立及分析

清华大学医学院免疫所吕娇燕博士后（已出站），自动化系博士生高浩翔（已毕业），国家蛋白质科学中心马洁副研究员和清华大学医学院免疫所博士生刘家琛为本文共同第一作者，清华大学医学院免疫所吴励教授和张建宏助理研究员，清华大学自动化系张学工教授和国家蛋白质科学中心(北京)朱云平教授为本文共同通讯作者。相关工作获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划和清华北大生命科学联合中心的基金支持。