2026年1月9日，中国医学科学院系统医学研究院/苏州系统医学研究所（以下简称“系统所”）李子逸团队与上海交通大学医学院上海市免疫学研究所（以下简称“上海免疫所”）Svetoslav Chakarov团队合作在 Nature Immunology 期刊发表题为“Temporal and spatial atlas of eosinophil specialization across tissues”的研究论文。该研究整合了单细胞转录组测序、高维表面蛋白组分析和谱系示踪等技术，成功绘制了首个跨组织的小鼠嗜酸性粒细胞动态发育图谱。该图谱实现了对嗜酸性粒细胞从骨髓发育、外周循环、组织定植到功能分化的全生命周期时空动态解析，并首次确立了“组织驻留时长”是驱动嗜酸性粒细胞成熟、亚群异质性和功能特化的核心调控因素。该研究成果为深入理解嗜酸性粒细胞的生物学特征提供了系统性的理论框架和重要研究资源。
嗜酸性粒细胞是参与免疫调节、代谢平衡及组织修复等过程的重要粒细胞群体，但其在不同组织中的功能形成及特化的调控机制长期未明。针对这一问题，研究团队构建了首个跨骨髓、血液、肺、小肠、结肠、皮肤与脂肪组织的嗜酸性粒细胞单细胞转录组-蛋白组联合图谱。整合分析显示，嗜酸性粒细胞在不同组织中呈现独特的分子印记与表面蛋白特征。基于此，研究团队首次实现了不同组织来源嗜酸性粒细胞的前瞻性分选。研究团队还建立了包括CD371、CD11a、CD22和CD16.2在内的一系列可用于发育轨迹解析的标志物组合，并通过严格的实验验证证明以上标记物能够有效区分包括前体、循环型和特化的组织驻留型嗜酸性粒细胞亚群。该研究突破了嗜酸性粒细胞研究长期缺乏有效工具的瓶颈，使该领域首次迈入具备单细胞分辨率的精细化研究阶段，为后续深入探索其发育来源与功能特性奠定了坚实基础。
研究团队还首次揭示了嗜酸性粒细胞跨组织的寿命差异及其特化特征：肺嗜酸性粒细胞寿命最短，主要位于血管内，转录特征均一；结肠嗜酸性粒细胞寿命中等，细胞间转录异质性有限；小肠嗜酸性粒细胞寿命最长，主要位于肠实质层内，且已分化为具有不同转录特征的多个细胞亚群。以上结果表明，组织微环境的持续作用时间是驱动嗜酸性粒细胞功能多样化的关键决定因素。进一步研究发现，在肠道轴线上，绒毛的消失与结肠中嗜酸性粒细胞寿命的缩短及异质性的降低相一致。具体来说，在小肠内，长寿命嗜酸性粒细胞倾向于定位于肠绒毛，而短寿命嗜酸性粒细胞则局限于隐窝区域。以上发现首次证明了微环境驱动（niche-dependent）的免疫调控在嗜酸性粒细胞中的关键作用，并表明“微解剖定位－驻留时长”协同构成调控嗜酸性粒细胞命运的核心机制。
综上所述，该研究首次将组织驻留时长确立为嗜酸性粒细胞功能特化的主导因素。短期驻留（短寿）的嗜酸性粒细胞维持相对均一的转录特征，而长期驻留（长寿）的细胞则表现出明显的层级化分子和表型特征。这一成果为深入解析嗜酸性粒细胞在粘膜屏障免疫、系统代谢调控、炎症反应和组织修复等生理病理过程中的功能特征和作用机制提供了不可或缺的基础研究工具。为推动研究成果的开放共享与最大化利用，研究团队已将完整数据集上传至CNGBdb的可交互式公共数据平台，供学界自由获取与深入挖掘。
系统所李子逸研究员与上海免疫所Svetoslav Chakarov研究员为论文通讯作者。上海免疫所博士研究生胡雅楠为论文第一作者。该研究得到了系统所高性能计算平台、上海免疫所流式、成像平台和上海交通大学医学院基础医学院公共技术平台和实验动物中心的技术支持，以及科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
供稿：系统院
