早期生活条件塑造棕鳟基础免疫基因表达,但不影响病原体诱导的免疫激活

由 root 提交于 周四, 09/17/2026 - 22:47
早期生活环境和亲本背景能够塑造免疫表型,但这些差异是否会在感染期间持续存在并影响免疫应答,仍不清楚。我们采用单细胞RNA测序,对三种来源的褐鳟(Salmo trutta)肾脏免疫应答进行了表征;这三种来源在亲本经历和早期饲养条件上存在差异:野生亲本、子代在野外饲养;野生亲本、子代在孵化场饲养;以及孵化场亲本、子代在孵化场饲养。所有鱼均来源于同一条河流,且未检测到遗传群体结构差异。鱼类暴露于Tetracapsuloides bryosalmonae——增生性肾病的病原体——并于25天后进行分析,同时设置未暴露对照组。在18个scRNA-seq数据集中,我们鉴定出30个细胞簇,并发现静息免疫系统中存在明显的发育史和亲本史转录印记。在未暴露鱼中,来源与显著的基因表达差异相关,尤其是在B细胞中。随后,当鱼暴露于病原体并形成亚临床感染时,免疫细胞组成和转录状态均发生了显著变化:T细胞的相对丰度增加,而B细胞、中性粒细胞和增殖性祖细胞表现出最强的转录响应,这与一种活跃但受控的亚临床免疫应答相一致。值得注意的是,感染前存在的显著来源依赖性差异在感染后大多消失。来自三种背景的鱼均趋向于形成共同的转录响应,而与来源相关的基因与感染应答基因之间几乎没有重叠。因此,在体内单细胞分辨率下,我们发现不同环境和亲本背景之间存在由感染诱导的转录趋同现象。我们的研究结果表明,显著的基线免疫变异可以在静息状态下持续存在,但会被病原体暴露所覆盖,使不同的免疫状态趋向于一种共同的应答模式。

早期生活环境和亲本背景能够塑造免疫表型,但这些差异是否会在感染过程中持续存在并影响免疫应答,仍不清楚。我们采用单细胞RNA测序,对来自三种不同来源的褐鳟(Salmo trutta)肾脏免疫应答进行了表征,这三种来源在亲本经历和早期饲养环境方面存在差异:野生亲本、子代在野外饲养;野生亲本、子代在孵化场饲养;以及孵化场亲本、子代在孵化场饲养。所有鱼均源自同一条河流,且未检测到遗传群体结构差异。鱼类暴露于Tetracapsuloides bryosalmonae——增生性肾病的病原体——并于25天后进行分析,同时设置未暴露对照组。

在18个scRNA-seq数据集中,我们鉴定出30个细胞簇,并发现静息状态下的免疫系统存在明显的发育史和亲本史转录印记。在未暴露鱼中,来源与显著的基因表达差异相关,其中B细胞的差异尤为突出。当鱼随后暴露于病原体并形成亚临床感染时,免疫细胞组成和转录状态均发生了显著变化:T细胞的相对丰度增加,而B细胞、中性粒细胞和增殖性祖细胞表现出最强烈的转录反应,这与一种活跃但受控的亚临床免疫应答相一致。值得注意的是,感染前存在的显著来源依赖性差异在感染后基本消失。来自三种背景的鱼均趋于形成共同的转录应答,而与来源相关的基因与感染应答基因之间仅有很少的重叠。因此,在体内单细胞分辨率下,我们发现不同环境和亲本背景之间存在由感染诱导的转录趋同。我们的研究表明,显著的基线免疫变异可以在静息状态下持续存在,但病原体暴露能够覆盖这些差异,将不同的免疫状态约束至一种共同的应答模式。

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🏷️ 早期生活史 亲本效应 棕鳟免疫 单细胞RNA测序 基础免疫表型 病原体诱导免疫应答