近日，我院任刚教授课题组在Immunity上发表了题为 TCF-1 and GATA3 are key factors for epigenetic priming of EILPs toward distinct cell fates的研究论文，任刚教授为第一作者，美国国立卫生研究院Keji Zhao研究员为通讯作者。

文章阐明了早期先天淋巴祖细胞的发育的多能性是由于内部存在异质细胞群，这些细胞通过表观遗传水平的倾向性进而可以优先分化成不同的下游谱系，此过程受TCF-1和GATA3等关键转录因子的调控。单细胞组学研究发现细胞异质性的普遍存在，而表观遗传修饰可能是细胞异质性的基础之一。早期先天淋巴祖细胞（EILPs）不仅可以分化为先天淋巴前体细胞（ILCPs）从而形成先天淋巴细胞（ILCs），也可以分化为树突状细胞（DCs）。然而，EILPs是否在表观遗传水平层面包含不同的细胞亚群，并促进下游不同谱系细胞的分化、发育还尚不清楚。

作者首先通过微量细胞的DNase-Seq和ChIC-Seq技术绘制了总淋巴祖细胞（ALPs）至EILPs和ILCPs分化过程中表观遗传全景图。发现42%的DNase超敏感位点（DHSs）在三个阶段显示出不同的可及性，并与关键转录因子的表达相关。通过将不同细胞种差异DHSs称为谱系定义位点（LDSs），促进ILCPs发育的位点称为LDS-Is；不利于ILCPs发育的位点定义为LDS-As。研究发现LDS-Is显著富集的基序是TCF1和GATA3等，而LDS-As是PU.1和IRF8等。对EILPs和ILCP进行单细胞MNase-Seq分析表明大部分（64%）EILP细胞在表观遗传层面上已确定为ILCs谱系，表观遗传水平存在异质性。

 已有研究表明，TCF-1是早期ILCs祖细胞分化所必需的，GATA3对ILCs祖细胞的分化起重要作用。本研究发现EILPs向ILCPs分化的过程中，大部分LDS-Is是TCF-1和GATA3共同结合的。为了进一步研究TCF-1和GATA3在分化过程中对染色质结构的调节作用，作者分别对Tcf7^EGFPnull EILPs和Gata3^EGFPnull EILPs进行了DNase-seq、ChIC-seq和RNA-Seq分析。结果表明在EILP s向ILCPs分化的过程中，GATA3和TCF-1相互调控，并通过启动LDS-Is的染色质结构来促进ILCPs的分化。同时，TCF-1还可以通过调节LDS-As的染色质结构来抑制向DCs分化，支持了TCF-1和GATA3形成正反馈调控网络并协同调控ILCP分化的模型。

该研究进一步分析了EILPs细胞中包含的不同表观遗传倾向性细胞亚群的分子特性和功能。发现EILPs的两个细胞亚群EILP1和EILP2在表观遗传水平分别更倾向于骨髓谱系和ILC谱系。在TCF-1缺失的EILPsTcf7-KO细胞的表观遗传状态更倾向于DCs，同时在TCF-1缺失的EILPs细胞中，LDS-As位点的可及性增加，从而利于其向下游的DCs分化。

 

总之，该研究利用多种表观遗传学实验技术，绘制了ALP-EILP-ILCP细胞发育过程中表观遗传全景图，首次分析了EILP细胞在表观遗传层面的异质性，以及这种异质性对下游细胞谱系发育的影响；同时探讨了关键转录因子如何作用于表观遗传，协同调控ILC前期祖细胞的分化、发育的机制，为畜禽发育过程中的免疫调控研究提供新思路！

 原文链接：https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(22)00292-8