免疫转录反应的可分离组织方式

root 提交于 周一, 09/14/2026 - 04:47
免疫功能依赖于多种细胞类型之间的协调响应,但这种协调背后的组织原则仍不明确。在本研究中,我们分析了来自12名供体的外周血单个核细胞单细胞数据,这些细胞在体外暴露于90种细胞因子。我们发现,对于给定的供体和扰动,一种细胞类型中的转录响应可以通过仅取决于两种细胞类型身份的映射,转换为另一种细胞类型中的相应响应。这些跨细胞类型映射具有可分离的组织结构:供体和扰动共同定义了一个在不同细胞类型间共享的响应状态,而与供体和扰动无关的细胞类型特异性响应规则,则规定了该状态如何在各细胞类型中得以表达。我们将这一组织结构形式化为一种线性共享状态模型,该模型能够解释大部分可重复的转录响应变异。共享响应状态与细胞类型特异性响应规则之间的这种分离可推广至未观测的供体和扰动,并且还适用于体内的纵向变异。因此,我们的结果揭示了免疫协调的一项组织原则:不同细胞类型之间存在差异的转录响应,代表了共享供体水平响应状态在各细胞类型中的特异性表达。

免疫功能依赖于不同细胞类型之间的协调应答,但这种协调背后的组织原则仍不明确。在本研究中,我们分析了来自12名供体的外周血单个核细胞单细胞数据,这些细胞在体外暴露于90种细胞因子。我们发现,对于给定的供体和扰动条件,一种细胞类型中的转录应答可以通过仅取决于两种细胞类型身份的映射,转换为另一种细胞类型中的相应应答。这些跨细胞类型映射呈现出一种可分离的组织形式:供体和扰动共同定义了一个在不同细胞类型之间共享的应答状态,而不依赖于供体和扰动的细胞类型特异性应答规则,则规定了该状态如何在各细胞类型中得以表达。我们将这一组织形式形式化为一个线性共享状态模型,该模型能够捕捉大部分可重复的转录应答变异。共享应答状态与细胞类型特异性应答规则之间的这种分离,可推广至未见过的供体和扰动条件,并且同样适用于体内的纵向变异。因此,我们的研究揭示了免疫协调的一项组织原则:不同细胞类型之间各异的转录应答,代表了共享供体水平应答状态在不同细胞类型中的特异性表达。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.09.750474v1?rss=1

🏷️ 单细胞转录组 免疫细胞 细胞因子扰动 跨细胞类型映射 共享响应状态 线性共享状态模型