科学家在人体内创建了专门的防御细胞图集

德雷克塞尔大学的计算生物学家帮助创建了B细胞克隆谱系的第一个“解剖学图谱”，它们的特性和组织连接。研究人员透露，B细胞群 - 高度特化的免疫细胞产生的抗体可以保护我们免受疾病侵害 - 被分裂成体内的两个广泛的网络。一个跨越血液，骨髓，脾脏和肺，而另一个在胃肠道中发现。这份发表在Nature Biotechnology上的B细胞组织分布图谱将成为研究传染病，癌症，微生物组和疫苗反应的研究人员和临床医生的重要资源。

“我们现在已经证明，人体的地理位置对于免疫系统的工作方式非常重要，B细胞根据它们所处的位置而不同地运作，”Hershberg说。

为了发现B细胞克隆是如何在体内分布的，研究人员对933,427个谱系进行了测序，并将它们映射到6个人体器官供体的8个不同的解剖学区室。

研究人员面临的主要挑战是证明，如果他们没有在身体的某个区域发现B细胞，那么他们实际上并不存在 - 生态学家必须证明动物物种灭绝的方式相同共同通讯作者Uri Hershberg博士，Drexel生物医学工程，科学与健康系统学院副教授。

“B细胞克隆是高度多样化的。我们随时都有超过1000亿种不同的B细胞类型。因此，即使对100万个B细胞进行测序，我们也绝对没有对它们进行全部采样，”Hershberg说。“这就是为什么我们小组使用生态研究中的统计工具来估计我们的调查中缺少多少种克隆类型的原因。在考虑大量经验丰富的B细胞克隆时，我们已经抽样得足以证明它们是分离到血液或肠道。“

B细胞是身体保护性免疫力的关键参与者。当您的身体被特定病原体感染时，只有识别入侵者的特定B细胞才会响应。然后，这些特化细胞迅速繁殖并创建一个特定克隆类型的相同姐妹细胞的步兵来对抗感染。特殊类型的B细胞“记住”入侵者，使你免受第二次攻击。

来自同一克隆的这些细胞的组织分布和运输对于理解是必不可少的，因为这些过程影响感染在整个身体中的控制方式。动物研究表明，B细胞和浆细胞的组织定位对于保护性免疫和细菌菌群的稳态是重要的。然而，与实验室小鼠不同，人类在不同环境中生存数十年并且暴露于许多不同的病原体。

为了解B细胞克隆如何在人体内分布，科学家们需要捐赠的人体器官，以及由Drexel的Hershberg实验室开发的新数据分析和可视化工具。

来自哥伦比亚大学的共同作者Donna Farber指导器官捐赠组织计划负责从六个人获取必要的组织样本。由Eline T. Luning Prak领导的宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员对这些个体的8个组织中的B细胞群进行了追踪和测序。在一个案例中，他们从257个不同的样本中收集并测序了B细胞，这导致超过2300万个不同的序列。

在Drexel，Hershberg和他的生物医学工程师团队将序列生成并组织成综合数据集，创建显示大型克隆的多样性，相似性和网络的数据。然后，他们建立了一个数据库系统，现在可供其他科学家用来标准化未来研究中如何分析这类数据。

Hershberg说，研究人员的发现可能有助于识别B细胞的组织特异性标志物。

“我们的研究结果表明，在血液中没有发现肠道中存在某些B细胞，这很重要，因为疾病往往发生在你身体的界面 - 肺部，肠道和喉咙。”器官比血液更难测试，“他补充说。“如果我们能够确定肠道中B细胞克隆的特殊性，那么我们就可以在血液中寻找相同的标记物。”

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