Nya undergrupper av ILC-immunceller upptäckta med RNA-sekvensering i enskilda celler
En relativt nyupptäckt grupp celler i immunförsvaret, så kallade ILC-celler, har undersökts på detaljnivå i en ny studie som publiceras i tidskriften Nature Immunology. Genom att analysera genuttrycket i enskilda celler från tonsiller har forskare vid Karolinska Institutet hittat tre tidigare okända undergrupper av ILC-celler och ökat kunskapen om dessa cellers funktion hos människa.
Medfödda lymfoida celler, eller ILC-celler efter deras engelska beteckning ”innate lymphoid cells”, är en grupp celler i immunförsvaret som relativt nyligen upptäckts i människor. Det mesta av det som forskarna i dag vet om ILC-celler kommer från studier på djur med inflammation eller infektion i mag-tarmsystemet. Det finns därför behov av att ta reda på hur dessa celler fungerar i människan.
Tidigare studier har visat att ILC-celler är viktiga för att upprätthålla slemhinnors barriärfunktion, som fungerar som första linjens försvar mot mikroorganismer i exempelvis lunga och tarm. Allt mer tyder på att de kan vara inblandade i sjukdomar, som inflammatorisk tarmsjukdom (IBD), astma och cancer i mag-tarmsystemet, men fortfarande behövs grundläggande forskning för att kartlägga ILC-cellernas funktion vid sjukdom.
Två forskargrupper ledda av Rickard Sandberg och Jenny Mjösberg samarbetade kring att undersöka ILC-celler från tonsillerna hos människor. Hittills känner man till tre huvudgrupper av ILC-celler hos människa. I den aktuella studien använde forskarna ett nytt tillvägagångssätt, som gjorde det möjligt att sortera in cellerna i olika grupper utan att behöva bestämma på förhand vilka egenskaper celler i de olika grupperna ska ha. De sorterade hundratals celler en och en och mätte uttrycket av flera tusen olika gener med hjälp av RNA-sekvensering i varje enskild cell.
Gener med tidigare okänd funktion
– Med så kallad klusteranalys kunde vi demonstrera att ILC-celler grupperar i de tidigare kända huvudgrupperna ILC1, ILC2, ILC3 och NK-celler, baserat på unika genuttrycksprofiler. Vi fann uttryck av en mängd gener med tidigare okänd funktion i ILC-celler. Fyndet ger ökad insikt kring specifika egenskaper hos dessa celler, säger Rickard Sandberg vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Karolinska Institutet och Ludwiginstitutet för cancerforskning.
Genom att titta på genuttrycksprofilerna, eller transkriptomet, i enskilda celler upptäckte forskarna att en av de tidigare kända huvudgrupperna gick att dela upp ytterligare.
– Vi har identifierat tre nya undergrupper av ILC3-celler som uppvisar unika genuttrycksmönster och som skiljer sig åt i hur de reagerar på signaleringsmolekyler och i sin förmåga till proteinutsöndring. Sammantaget har vår studie genererat en större förståelse för denna relativt okaraktäriserade cellfamilj, säger Jenny Mjösberg vid institutionen för medicin, Huddinge vid Karolinska Institutet.
Forskningen har finansierats med anslag från bland annat Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Europeiska unionens forsknings- och innovationsprogram, Svenska sällskapet för medicinsk forskning, Stiftelsen för strategisk forskning och Karolinska Institutet.
Publikation
The heterogeneity of human CD127+ innate lymphoid cells revealed by single-cell RNA sequencing
Åsa K. Björklund, Marianne Forkel, Simone Picelli, Viktoria Konya, Jakob Theorell, Danielle Friberg, Rickard Sandberg, Jenny Mjösberg
Nature Immunology, online 15 February 2016, doi:10.1038/ni.3368