国自然热点 | 巨噬细胞，妥妥的发文法宝，轻松拿捏12分

医学研究

巨噬细胞是免疫系统中的重要细胞，属于白细胞的一种，主要功能是吞噬和消灭体内的异物、死亡细胞和病原体，同时在免疫调节、炎症反应以及组织修复中也扮演着重要角色。

对其的研究主要围绕其在疾病中的作用、调节机制以及如何利用巨噬细胞进行疾病治疗等方面展开。作为常年霸榜国自然的研究方向一直热度不减，今天分享一篇刚发表的IF12+的相关机制文章。CEBPB+胶质母细胞瘤亚群特异性驱动M2型肿瘤相关巨噬细胞的形成以促进恶性肿瘤生长

数据

单细胞队列：GSE117891；

Bulk队列: CGGA、GlioVis、TCGA数据库；

空间转录组队列：GSE235672

结果

1、M2型巨噬细胞富集与胶质瘤的恶性进展相关   

（A）胶质瘤单细胞图谱。（B）饼图显示了不同胶质瘤患者中非肿瘤细胞的分布。（C）直方图显示了14名胶质瘤患者中M2型TAM在所有非肿瘤细胞中所占的百分比。（D）TCGA GBMLGG队列中M2型巨噬细胞浸润评分与胶质瘤的恶性进展相关。

2、识别M2型巨噬细胞相关的胶质瘤簇 （A）对所有胶质瘤细胞进行分析得到13个细胞簇。（B）13个胶质瘤亚簇标记基因表达模式。（C）51个肿瘤区域中不同胶质瘤亚簇与M2型TAM之间Spearman相关性（D）14名胶质瘤患者中簇6细胞比例。（E）MIA分析示意图。（F）3个GBM组织空间转录组分析（HE染色，空间转录组聚类）。（G）3个组织不同区域中M2评分与胶质瘤亚簇富集评分之间的Spearman相关性。（H）3个GBM组织各区域中M2型巨噬细胞、胶质瘤簇6和胶质瘤簇1的ssGSEA富集评分。

3、GBM中亚簇6的生物学特性分析   （A）各簇前50标记基因平均值。胶质瘤亚簇6中标记基因的GO、KEGG和标志性通路的功能富集。（B）不同胶质瘤簇中单核细胞趋化蛋白表达。（C）发育推断分析显示了细胞状态的动态变化，箭头指示细胞状态转变的方向。（D）所有胶质瘤细胞中簇9、亚簇1和簇6的标记基因。（E）所有胶质瘤细胞的拟时序分析。根、簇1和簇6的轨迹。（F）从根到簇1和簇6发育过程中基因的表达模式。（G）簇6基因模块中GO功能富集分析。

4、CEBPB可作为GBM簇6中的一个特异性转录因子调控组   （A）基于二元调控子活性的新t-SNE分析。（B）二元调控子活性矩阵识别出不同胶质瘤簇中的主调控转录因子调控组。右侧为簇6的主要调控转录因子调控组，以及它们调控的基因数量及这些调控组相关的GO、KEGG和标志性通路的功能富集。（C）簇6中22个转录因子调控组的ssGSEA富集评分。（D）13个胶质瘤亚簇中22个转录因子的相对mRNA表达水平。（E）13个胶质瘤簇中CEBPB调控组的表达分布及CEBPB的表达。（F）TCGA GBM和Gravendeel-GBM队列CEBPB表达生存分析。（G）TCGA GBM队列亚型中CEBPB的表达。（H）TCGA GBM队列IDH1状态分组中CEBPB表达。

5、GCEBPB可调节TAMs的募集（A）正常组织、GBM细胞系和原发性GBM中CEBPB的相对mRNA表达水平（qPCR）。（B）GBM细胞中CEBPB表达的免疫印迹分析（上），通过慢病毒感染GBM细胞并转导非靶向shRNA（shNT）或CEBPB shRNA（shCEBPB）后的CEBPB表达分析（下）。（C）shNT或shCEBPB的GBM细胞以及GBM727-Vector、GBM727-CEBPB-OE中CCL2相对mRNA表达水平。（D）M0巨噬细胞体外迁移实验。（E）M0巨噬细胞向GBM条件培养基迁移的情况。（F）对（E）的图形分析显示，向表达shCEBPB的GBM条件培养基迁移的巨噬细胞数量显著减少。（G）巨噬细胞体外M2极化的示意图。（H）WB和（I）qPCR检测在GBM条件培养基中处理72小时的M0巨噬细胞中M2标志物以及总巨噬细胞标志物IBA1的表达。（A）CEBPB在体内触发TAMs向M2极化的实验设计。（B）-（E）对来源于表达shNT对照或shCEBPB的U251和A1207的GBM异种移植瘤中的M2型TAM标志物（CD206和CD163）（绿色）和泛巨噬细胞标志物Iba1（红色）进行免疫荧光染色。直方图显示来源于表达shNT或shCEBPB的U251和A1207的异种移植瘤中M2型TAM的密度和比例。（F）-（H）展示了移植后第14天、21天和28天的代表性图像。

7、CEBPB在CEBPB+GBM簇中转录靶向SPP1，通过整合素αvβ1-Akt信号通路诱导TAMs向M2极化   （A）M2型TAMs与13个胶质瘤簇之间细胞通讯。（B）CEBPB+GBM亚群与M2型TAMs之间潜在的配体-受体相互作用。（C）推断的SPP1信号通路网络和SPP1-（ITGAV+ITGB1）相互作用网络。（D）SPP1表达分布，以及（E）SPP1在各胶质瘤簇中的表达。（F）TCGA GBM和CGGA-GBM队列中SPP1生存分析。（G）TCGA GBM队列不同亚型SPP1的表达差异。（H）TCGA GBM队列IDH1状态分组SPP1表达差异。  （A）13个GBM队列中CEBPB与SPP1表达相关性。（B）IGV可视化展示了不同级别胶质瘤的ATAC-seq和不同不同细胞系中CEBPB在SPP1启动子区域的ChIP-seq。红色框表示SPP1启动子区域中预测的CEBPB基序结合位点。（C）预测的SPP1启动子区域中的CEBPB基序。CUT&RUN-qPCR和凝胶电泳显示转录因子CEBPB直接结合到SPP1的启动子区域。（D）qPCR显示U251（shNT，shCEBPB）、A1207（shNT，shCEBPB）和GBM727（Vector，CEBPB-OE）中SPP1的mRNA表达水平。（E）使用ELISA分析U251、A1207和GBM727在48小时时SPP1产生的变化。（F）免疫印迹分析显示，用A1207 GBM条件培养基和200ng/ml rSPP1蛋白处理72小时的M0巨噬细胞中M2巨噬细胞标志物的表达。（G）空间转录组数据证明了CEBPB-SPP1-整合素αvβ1-M2轴的共定位。（H）免疫印迹分析显示表达si-整合素αv或si-整合素β1的M0巨噬细胞中M2巨噬细胞标志物和Akt磷酸化（Ser473）的表达。(I) 对用GBM条件培养基（GBM737-NT CM和GBM737-CEBPB-OE CM）和ASK8007处理的M0巨噬细胞进行M2巨噬细胞标志物的免疫印迹分析。(J) 移植后第7天、第14天和第21天的代表性图像（上）；对21天内的相对荧光素酶信号进行量化（下）。(K) 携带GBM727来源异种移植物的小鼠的生存曲线。多重免疫荧光（L）的代表性图像和统计数据（M）显示了GBM727中SPP1+、整合素αvβ1+、CD163+、P-Akt+ M2 TAMs的相对细胞数量。(N) 在CGGA-GBM队列中不同组之间M2巨噬细胞浸润评分的差异。(O) 在CGGA-GBM和Gravendeel-GBM队列中，对3个定义组生存分析。