上海
中性粒細胞占人體血液白細胞總數的50%-70%，是免疫系統的“主力軍”和“一線邊防軍”，可以快速直接反映出復雜的身體變化。中性粒細胞在骨髓中分化成熟，作為人體免疫系統的第一道屏障，在循環系統中進行安全巡邏。當身體受到疾病侵襲或者發生損傷時，中性粒細胞作為最快的響應隊員，一方面傳遞“緊急敵情”，動員免疫系統其他組分來，另一方面在第一時間部署防御，參與戰斗。因此，中性粒細胞在血液中的數量和比例變化能夠及時反映身體健康狀況。
在之前推文中，我們提出了這樣的問題：除了異質性，中性粒細胞還有哪些方向？當時有一段話：轉錄和翻譯是理解中性粒細胞異質性的基本環節。不同中性粒細胞亞群承擔多種功能，同時在個體中保留相同的基因型。不同表型的分類和檢測是腫瘤免疫研究的熱點。目前對亞群分類的理解仍不完整，尚不清楚這些亞群是由骨髓分化、循環成熟還是TME內的重編程引起的。此外，對于中性粒細胞亞群，還缺少一個普遍接受的定義和分離方法
2025年12月，Nature發表題為Architecture of the neutrophil compartment的研究論文。既往研究雖已揭示其在組織與疾病中存在顯著的表型與功能異質性，但中性粒細胞區室（neutrophil compartment）的全局組織結構一直未被闡明，缺乏對中性粒細胞在生理與病理狀態下功能分類、生物意義及臨床轉化的理解。
本研究回答了幾個根本問題：①中性粒細胞究竟能獲得多少種可能的轉錄組與功能狀態？②這些狀態之間如何相互關聯？③疾病如何重編程這些狀態？④什么信號與轉錄程序指導中性粒細胞在活體組織中的多樣性？歸納起來就是，中性粒細胞到底有多少種功能狀態，其機制是什么？
通過對C57BL/6J小鼠47種解剖、生理與病理場景進行單細胞RNA測序（scRNA-seq），涵蓋骨髓、外周血、肺、肝、脾、腸等組織，以及健康、炎癥、感染、癌癥等多種狀態，整合約13萬個中性粒細胞的轉錄組數據，構建了一個稱為NeuMap的中性粒細胞全局轉錄圖譜（NeuMap），可視化了整個中性粒細胞區室的轉錄空間。
NeuMap揭示中性粒細胞的七個功能樞紐（Hubs）
通過RNA velocity與時間戳追蹤實驗，揭示中性粒細胞在健康、炎癥與癌癥狀態下不同的成熟與分化軌跡。在炎癥（如LPS處理）中，中性粒細胞加速向干擾素應答樞紐分化；在腫瘤中則偏向IS-I與IS-II樞紐。通過體外細胞因子刺激與體內基因敲除實驗，明確TGFβ、IFNβ、GM-CSF是驅動中性粒細胞向不同樞紐分化的關鍵信號。轉錄因子JUNB（AP-1復合物成員）被鑒定為調控IS-I與IS-II樞紐的關鍵因子，調控血管生成與免疫抑制功能。
此外，NeuMap結構在小鼠與人類之間高度保守，人類中性粒細胞可分為六個對應樞紐。這極大地促進了向臨床研究轉化，并加速生物標志物和新療法的開發。NeuMap還提供了一種實用工具，讓研究人員確定疾病中存在哪些類型中性粒細胞及其可能的功能。
通訊作者之一的黃來源教授，2004年在澳大利亞悉尼加文醫學研究所完成博士研究訓練。2009年加入新加坡科技局免疫研究院并獨立組建研究團隊，由此開啟了在髓系細胞生物學領域的深耕。歷經多年深耕，黃來源團隊系統揭示髓系細胞的發育譜系、動態行為及組織微環境適應機制，成為該領域公認的資深專家。2023年，黃來源博士受聘為上海市免疫治療研究院資深研究員，同時擔任免疫系統中心主任及上海交通大學教授。
黃來源團隊的主要研究方向是探索免疫細胞在完整器官中發揮功能的機制。通過結合活體成像模型、質譜流式細胞術、流式細胞分析、轉錄組學測序和生物信息學等多學科方法，解析白細胞（包括中性粒細胞和單核細胞）的發育路徑和調控白細胞穩態的機制。
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