中国大型细胞图谱揭示不同人群间惊人的免疫差异

被称为T细胞的免疫细胞有助于人体抵御感染。（图片来源：Dennis Kunkel Microscopy/SPL）

一项描绘400多名中国人免疫细胞功能的细胞图谱，揭示了不同人群在生物学方面的关键差异。这项研究今日发表于《科学》杂志，汇编了血液中免疫细胞的“多组学”图谱。它整合了基因、蛋白质、RNA和表观基因组的数据，以研究这类细胞的工作机制。该图谱被称为中国免疫多组学图谱（CIMA），与来自欧洲和日本队列的类似数据集相比，发现了免疫细胞功能的重要差异。

研究作者在给《自然》的联合声明中写道：“通过提供补充日本ImmuNexUT项目等其他亚洲队列的数据集，我们创建了一种资源，有助于发现那些以欧洲人为中心的研究可能遗漏的生物学机制和遗传关联。”

多样化的数据集

研究人员已经为多种细胞类型创建了多组学图谱，并利用它们解决与大脑、阿尔茨海默病和免疫系统相关的特定问题。但这些图谱往往主要依赖欧洲血统人群的数据。这意味着基于这些图谱中细胞特征设计的药物，可能对其他血统的人无效。

为填补这一空白，中国太原山西医科大学—华大基因未来医学联合研究中心的殷建华及其同事，从428名健康中国成年人的血液样本中，在多组学水平上分析了超过1000万个免疫细胞。该图谱提供了每个人的生物分子指标，包括代谢物谱、血液生化标志物、染色质可及性数据以及不同细胞群的基因表达差异。

研究人员将他们的数据集与分析北欧血统人群的OneK1K项目和日本ImmuNexUT项目的结果进行了比较。他们发现，不同人群的核心免疫通路和细胞类型是相同的。但图谱之间在遗传调控和免疫细胞状态方面存在差异。例如，在寻找影响基因活性的特定基因附近的变异时，研究人员发现CIMA数据中超过93%的目标与日本队列重叠，而与欧洲组的重叠率仅约44%。

差异的一个例子是rs11886530基因变异，该变异在东亚人群中常见，但在欧洲人群中罕见。在CIMA数据中，发现该等位基因在被称为T细胞的免疫细胞中调控昼夜节律基因NPAS2和NR1D1。作者表示，这种机制在免疫细胞中此前从未被观察到。

美国北卡罗来纳大学医学院的免疫学家Kay Chung说：“我认为这个图谱是非常重要的临床资源。它可能对个性化医疗有用，也有助于检查特定人群可能存在的药物相互作用。”

年龄和性别差异

研究对象年龄在20至77岁之间，包括189名男性和239名女性，因此有足够的参与者来梳理与年龄和性别相关的免疫细胞行为差异。他们发现，年龄增长与更多驱动炎症的白细胞以及树突状细胞（在免疫系统中起信使作用）的基因表达改变有关。