成体小鼠外周血非HSC来源T淋巴细胞的研究

T lymphocytes are mainly derived from multipotent progenitor cells which are produced by hematopoietic stem cells in adult mice. Recent studies have shown that there are the endothelial-derived T lymphoid progenitor cells prior to embryonic hematopoietic stem cells emergence. There is also a transient embryonic development-restricted hematopoietic stem cells can produce innate-like T cells which plays an important role in self-identification and immune tolerance. Recently, we found there are a group of special non- hematopoietic stem cells-derived T cells in the peripheral blood of adult mice. Based on this finding, we intend to carry out further studies on the the T cells to reveal the surface markers, kinetics characteristics. We intend to explore the transcriptome expression profile using single cell sequencing to find out its possible sources ,function, and developmental mechanism. This study is expected to further understand the basic rules and regulatory mechanisms of embryonic hematopoietic development and provide ideas for the regeneration of T lymphocytes in vitro and the diagnosis and treatment of related diseases.

成体小鼠T淋巴细胞主要来源于造血干细胞产生的多能祖细胞，新近研究表明胚胎期造血干细胞产生之前有内皮来源的定向T淋巴祖细胞产生，胚胎期还有一波短暂的发育限制型造血干细胞能产生固有样T淋巴细胞，在自我识别和免疫耐受方面发挥重要作用。近期我们发现成体小鼠外周血中有一群特殊的非造血干细胞来源的T细胞。基于此发现，我们拟进一步开展针对这群特殊的T细胞的研究，深入揭示这一群体的表面标志、动力学特征，拟应用单细胞测序技术深入挖掘其转录组表达谱，寻找其可能的来源、功能、发育机制。本研究有望进一步认识胚胎造血发育的基本规律和调控机制，为T淋巴细胞体外再生以及相关疾病诊断与治疗提供思路。

T 细胞发育涉及多个器官位点、多波造血活动。传统认为所有的 T 细胞均来源于造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）产生的多潜能祖细胞，T 细胞前体在胸腺诱导分化发育成熟，成熟的 T 细胞经血流到外周免疫器官，并可经淋巴管、外周血、组织液等进行再循环。T 细胞作为适应性免疫应答系统中重要的组成细胞，在细胞免疫应答中发挥重要的功能。T 细胞异常引起的免疫系统异常可能导致免疫缺陷疾病、白血病、淋巴瘤等疾病发生，目前对于多种疾病我们缺乏科学的认识和有效的治疗手段。而 T细胞群体复杂，具有高度异质性，因此对于 T 细胞的发育及功能的异质性研究颇为重要。. 我们新近研究发现成体 Tie2-Cre;ROSAEYFP 小鼠外周血中存在YFP-的T淋巴细胞，也就是非 HSC 来源的 T 细胞。本项目以此为线索，进一步对骨髓 HSC、胸腺、脾脏、外周血 T 细胞进行分析，确认 YFP- 细胞对各群体贡献。通过对 Tie2-Cre;ROSAEYFP 小鼠外周血T淋巴细胞进行分选、甩片、抗体染色，确认了 YFP-细胞对Tie2-Cre;ROSAEYFP小鼠外周血 T 细胞的独特贡献，确认了YFP-的T细胞真实可靠。接下来对 YFP-的 T 细胞进行表面标志、动力学特征等分析，我们对不同周龄大小的小鼠外周血YFP-的 T 细胞比例进行检测，初步判断YFP-的T细胞不会随着小鼠长大或衰老而消失。通过单细胞高通量 RNA 测序及生物信息学分析获得其转录组表达特征，进而对YFP-的T 细胞与YFP+的 T 细胞进行差异表达基因分析并功能富集分析，YFP-细胞基因表达下调主要集中在凋亡通路、DNA修复、胞外分泌、脂质运输、翻译调控上，YFP-细胞基因表达上调主要集中跨膜运输、凋亡、细胞周期调控，. 下一步将对个别基因功能进一步分析，并计划通过体内、体外功能实验进行功能验证，我们期待在此基础上对T 细胞特殊群体的发育起源、发育机制等方面有进一步探索。