● 该图谱发表于《自然》杂志,并将成为一个公开的、可供全球研究者自由访问的研究资 源。
● 一个国际科学家团队发布了首张中性粒细胞全局结构图谱NeuMap。该研究揭示,作为 机体“第一道防线”的中性粒细胞,其自身结构会进行重组,以实现保护、记忆和修复等 功能。
● 这项由西班牙国家心血管研究中心(CNIC)、马德里卡洛斯三世大学、耶鲁大学和西湖 大学的研究人员共同领导的研究,正重新定义我们对免疫系统的认知。
中性粒细胞是免疫系统内数量最庞大的细胞群体,也是机体遭遇感染或损伤时最先出击的防 御力量。然而,尽管地位关键,科学界长期以来对其真实运作机制、它们如何随所处组织环境 改变自身状态,以及如何在发挥防御功能的同时又参与炎症性疾病、心血管病变乃至癌症的 发展等问题仍所知有限。中性粒细胞的作用具有鲜明的双重性:既能在感染来袭时力挽狂澜, 也可能在诸如新冠肺炎等特定情境下加剧炎症反应。
为深入理解这一复杂性,由西班牙国家心血管研究中心(CNIC)、马德里卡洛斯三世大学( UC3M)、美国耶鲁大学和中国西湖大学科学家领导的国际研究联盟,开发了首张全球性图谱 ——NeuMap。该图谱首次系统描述了中性粒细胞在不同组织、生命阶段和疾病状态下的组 织方式。借助NeuMap,科学家们首次获得了一份清晰的指南,得以驾驭中性粒细胞的高度复 杂性,开启了理解和调控免疫系统的新阶段。这项发表于《自然》杂志的研究,通过新一代测序 技术分析了超过一百万个细胞。
“最令人惊讶的是,”马德里卡洛斯三世大学(UC3M)生物医学科学系、健康科学学院教授兼西 班牙国家心血管研究中心(CNIC)研究员伊万·巴列斯特罗斯博士(Dr. Iván Ballesteros)解释 道,“每个中性粒细胞仅存活数小时,但它们共同构成了一个贯穿生命始终的稳定结构体系。 这是一种从混沌中涌现的模式。理解这一逻辑,为学习如何引导免疫系统走向愈合开辟了新 途径。”
该研究也揭示,此前正是由于缺乏清晰的参照体系,限制了学界对这些细胞真实作用的解读 能力。耶鲁大学-西班牙国家心血管研究中心(Yale-CNIC)研究员安德烈斯·伊达尔戈(Andrés Hidalgo)指出:“过往研究大多集中于癌症或感染等特定疾病,而我们在本次工作中系统整合 了极其多样的生理与病理状态——从妊娠和胎儿发育,到感染、癌症、心肌梗死乃至衰老全过
程。”
“通过整合所有这些数据,”合著第一作者、耶鲁大学研究员丹妮拉·塞雷索-瓦利斯(Daniela Cerezo-Wallis)补充道,“我们观察到,中性粒细胞虽然表面多样,却遵循着共同的模式。”同样 作为合著第一作者、西班牙国家心血管研究中心(CNIC)研究员安德里亚·鲁维奥-庞塞( Andrea Rubio-Ponce)指出,跨物种分析表明,这些细胞程序中的许多部分在小鼠与人类之间 具有高度相似性。西湖大学(Westlake University)的Laiguan Ng进一步表示:“这为将研究成 果向临床转化提供了极大便利,并有助于加速生物标志物和新疗法的开发。”
除了整合这一传统上高度分散的研究领域,NeuMap还提供了一项实用工具,使科学界能够识 别特定疾病中存在的中性粒细胞类型及其潜在功能。作者们强调,该图谱将成为面向全球研 究人员的开放获取资源。
此项研究获得了以下机构的资助:美国癌症研究所(Cancer Research Institute);西班牙科 学、创新与大学部/国家研究署(Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades/Agencia Estatal de Investigación, AEI);西班牙对外银行基金会(Fundación BBVA);全球癌症研究( Worldwide Cancer Research);美国国立卫生研究院(National Institutes of Health, NIH);德 国研究联合会(Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG);勒杜克基金会(Fundación Leducq);德国明斯特大学临床研究中心与骨髓基金会(IZKF/IMF Münster);巴赫尼斯基家族 基金会(Bachynski Family Foundation);加拿大创新基金会(Canada Foundation for Innovation);新加坡国家医学研究理事会与皮肤研究所(National Medical Research Council y Skin Research Institute of Singapore);中国国家自然科学基金委员会(National Natural Science Foundation of China);欧盟“下一代欧盟”/复苏与韧性计划及欧洲区域发展基金( European Union “NextGenerationEU/PRTR” y European Regional Development Fund)。
参考文献:Cerezo-Wallis, D., Rubio-Ponce, A., Richter, M., Pitino, E., Kwok, I., Marteletto, G., Guanolema-Coba, A. C., Shih, C., Huang, R.-K., Moraga, A., Borbaran Bravo, N., Doré, S., Callejas, S., Aragonés, D. G., Jiménez-Carretero, D., Martin, D., Ovadia, S., Vicanolo, T., Crainiciuc, G., … Ballesteros, I. (2025). Architecture of the neutrophil compartment. Nature.
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09807-0
视频: https://youtu.be/UV7r_AhJGJ0