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Publicação
Characterizing the Heterogeneity and Differentiation of mouse T Follicular Cells using Single-Cell
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Resumo(s)
Tight regulation of germinal centres (GCs) requires T follicular cells and is critical to ensure protective humoral immune responses and generate lasting immunity, while preventing autoimmunity. T follicular helper (Tfh) cells support GC formation and maintenance, facilitating the production of high-affinity antibodies. Conversely, T follicular regulatory (Tfr) cells, derived from T regulatory (Treg) cells, suppress the magnitude of the GC response to prevent the emergence of autoreactive B cells clones. Despite their importance, studying Tfr cells remains challenging due to the absence of distinct markers and the persistent gaps in our understanding of their biology and development.
To address this, we analyzed single-cell transcriptomic data from Tfh, Tfr and Treg cells isolated from mice popliteal lymph nodes, at day 0, 6 and 11 after immunization. Our analysis identified distinct maturation and activation states within these cell populations and characterized differently expressed genes between them, from which potential markers are currently being validated in vivo. Additionally, we reconstructed the differentiation trajectories of Tfr and Treg cells, providing insights into the distinct gene regulation patterns associated with Tfr differentiation. Altogether, these findings advance the characterization of Tfr cells and will improve our understanding of the underlying mechanisms governing their differentiation.
A regulação de centros germinais (GCs) requer a participação de células T foliculares, que desempenham o papel essencial de promover o desenvolvimento de uma resposta humoral protetora e o estabelecimento de memória imunitária, assegurando ao mesmo tempo a preservação da tolerância imunitária. As células T foliculares auxiliares (Tfh) promovem a produção de anticorpos de alta afinidade. Por outro lado, as células T foliculares reguladoras (Tfr), originárias de células T reguladoras (Treg), modulam a magnitude dos GCs, de modo a prevenir o aparecimento de clones de células B autoreactivas. Apesar da sua importância, persistem lacunas significativas no conhecimento da biologia das células Tfr, que partilham de características fenotípicas com as células Tfh e Treg, devido à dificuldade do seu estudo pela falta de marcadores de superfície distintos que permitam a sua identificação inequívoca. Com o objetivo de abordar este problema, analisamos dados da sequenciação de RNA de células individuais de populações isoladas de células Tfh, Tfr e Treg, recolhidas dos nódulos linfáticos drenantes de murganho, em diferentes momentos da resposta imunitária após imunização. A nossa análise identificou estados de maturação e diferenciação distintos dentro destas populações e permitiu a identificação de genes diferencialmente expressos entre elas, dos quais potenciais marcadores de superfície estão a ser investigados in vivo. Com esta análise, foi também possível inferir a trajetória de diferenciação de células Treg e Tfr, o que proporcionou uma melhor compreensão dos mecanismos associados. A nossa investigação permitiu melhorar a caracterização de células Tfr e aprofundar a compreensão do seu desenvolvimento.
A regulação de centros germinais (GCs) requer a participação de células T foliculares, que desempenham o papel essencial de promover o desenvolvimento de uma resposta humoral protetora e o estabelecimento de memória imunitária, assegurando ao mesmo tempo a preservação da tolerância imunitária. As células T foliculares auxiliares (Tfh) promovem a produção de anticorpos de alta afinidade. Por outro lado, as células T foliculares reguladoras (Tfr), originárias de células T reguladoras (Treg), modulam a magnitude dos GCs, de modo a prevenir o aparecimento de clones de células B autoreactivas. Apesar da sua importância, persistem lacunas significativas no conhecimento da biologia das células Tfr, que partilham de características fenotípicas com as células Tfh e Treg, devido à dificuldade do seu estudo pela falta de marcadores de superfície distintos que permitam a sua identificação inequívoca. Com o objetivo de abordar este problema, analisamos dados da sequenciação de RNA de células individuais de populações isoladas de células Tfh, Tfr e Treg, recolhidas dos nódulos linfáticos drenantes de murganho, em diferentes momentos da resposta imunitária após imunização. A nossa análise identificou estados de maturação e diferenciação distintos dentro destas populações e permitiu a identificação de genes diferencialmente expressos entre elas, dos quais potenciais marcadores de superfície estão a ser investigados in vivo. Com esta análise, foi também possível inferir a trajetória de diferenciação de células Treg e Tfr, o que proporcionou uma melhor compreensão dos mecanismos associados. A nossa investigação permitiu melhorar a caracterização de células Tfr e aprofundar a compreensão do seu desenvolvimento.
Descrição
Palavras-chave
T follicular regulatory cells (Tfr) T regulatory cells (Treg) Germinal centers T follicular helper cells (Tfh) Differentiation Single-cell RNA-seq