Single-cell analysis of signalling and transcriptional responses to type I interferons
Single-cell analysis of signalling and transcriptional responses to type I interferons
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I 型干扰素信号传导和转录反应的单细胞分析
DOI：
10.1101/2023.07.03.547491
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Rigby R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rigby R
I型干扰素（IFN）在抗病毒防御、自身炎症和癌症免疫中起关键作用。人类基因组编码17种不同的I型干扰素，它们都通过相同的受体发出信号。非冗余功能已被报道用于一些I型IFN。然而，不同的I型干扰素是否诱导不同的反应仍然在很大程度上未知。我们刺激人外周血单核细胞（PBMC）与重组I型干扰素，以解决这个问题，在多种类型的原代细胞。我们分析了大量的细胞计数和基因表达的变化，散装和单细胞RNA测序的信号反应。我们发现STAT转录因子磷酸化和I型IFN暴露后诱导和抑制的基因组中的细胞类型特异性变化。我们进一步报告说，这些反应的幅度不同I型干扰素，而定性不同的反应I型干扰素亚型是不明显的。总之，我们提供了丰富的资源映射信号转导反应和IFN调节的基因在免疫细胞中。Highlights质谱细胞计数和scRNAseq分析的人PBMC刺激与I型IFN细胞类型特异性磷酸化的STAT蛋白和诱导ISG不同的I型IFN诱导定性相似的反应，不同的大小鉴定十个核心ISG，Rigbyet等人提供了在体内刺激的人PBMC中对I型IFN的信号传导和转录组应答的单细胞图谱。不同类型的细胞以独特的方式作出反应，但不同I型干扰素之间的差异只是定量的。这些丰富的数据集可通过易于使用的交互式界面（https：//rehwinkellab.shinyapps.io/ifnresource/）提供。图形摘要
Type I interferons (IFNs) play crucial roles in antiviral defence, autoinflammation and cancer immunity. The human genome encodes 17 different type I IFNs that all signal through the same receptor. Non-redundant functions have been reported for some type I IFNs. However, whether different type I IFNs induce different responses remains largely unknown. We stimulated human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) with recombinant type I IFNs to address this question in multiple types of primary cells. We analysed signalling responses by mass cytometry and changes in gene expression by bulk and single-cell RNA sequencing. We found cell-type specific changes in the phosphorylation of STAT transcription factors and in the gene sets induced and repressed upon type I IFN exposure. We further report that the magnitude of these responses varied between different type I IFNs, whilst qualitatively different responses to type I IFN subtypes were not apparent. Taken together, we provide a rich resource mapping signalling responses and IFN-regulated genes in immune cells.HighlightsMass cytometry and scRNAseq analysis of human PBMCs stimulated with type I IFNsCell type-specific phosphorylation of STAT proteins and induction of ISGsDifferent type I IFNs induce qualitatively similar responses that vary in magnitudeIdentification of ten core ISGs, up-regulated by all cell types in response to all type I IFNsIn briefRigbyet al.provide a single-cell map of signalling and transcriptomic responses to type I IFNs inex vivostimulated human PBMCs. Different cell types responded in unique ways but differences between different type I IFNs were only quantitative. These rich datasets are available via an easy-to-use interactive interface (https://rehwinkellab.shinyapps.io/ifnresource/).Graphical abstract
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