1、免疫稳态的守门人—Th17与Treg的平衡
· 免疫稳态的核心：Th17（促炎）与Treg（抑炎）的动态平衡决定免疫应答方向。
· 失衡：Th17过度活化或Treg功能缺陷导致自身免疫病（如多发性硬化、银屑病）。
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2、细胞因子驱动Th17与Treg分化
· Th17分化：TGF-β + IL-6 → STAT3/RORγt → 分泌IL-17、GM-CSF。
· Treg分化：TGF-β + IL-2 → STAT5/Foxp3 → 分泌IL-10、抑制炎症。
· 对立调控：RORγt与Foxp3相互拮抗，糖酵解（Th17） vs. 氧化磷酸化（Treg）
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3、表型转换——Th17与Treg的功能可塑性
· 分化路径：TGF-β+IL-6 → Th17，TGF-β+atRA → iTreg
· 表型转换：Th17 + IL-12 → 干细胞样Th17/Th1（RORγt/T-bet⁺）；Th1持续活化 → 终末耗竭
· 治疗意义：阻断IL-12可抑制Th17转化；增强Treg稳定性或成治疗策略
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4、从机制到临床——Th17/Treg的干预靶标
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· 关键调控因素：
Th17分化：TGF-β + IL-6 → STAT3/RORγt；
Treg分化：TGF-β + IL-2 → STAT5/FoxP3
· 代谢与菌群影响：Th17-糖酵解（HIF1α/mTOR）；Treg-氧化磷酸化（SCFA供能）；菌群：SFB促Th17，SCFA/PSA促Treg
· 失衡与疾病：Th17↑→ 自身免疫病；Treg↓→ 免疫耐受破坏
· 检测靶标：Th17：RORγt、IL-17A；Treg：FoxP3、CTLA-4
实验案例：蛋白质组+转录组+单细胞测序
发现全新的T细胞反应谱
| 步骤 | 关键内容 |
| 实验 背景 |
CD4+T细胞在免疫系统中通过细胞因子诱导分化为不同的辅助T细胞亚型（如Th1, Th2, Th17, iTreg）。 |
| 大多数研究聚焦于初始T细胞（TN），而记忆T细胞（TM）对细胞因子的反应却研究较少。 | |
| 记忆T细胞在人类疾病中扮演重要角色，尤其是自身免疫 | |
| 实验 目的 |
利用bulk RNA-seq、蛋白质组学（LC-MS/MS）和单细胞RNA-seq、流式分析TN和TM在不同细胞因子刺激下的响应差异。 |
| 探索是否存在一个连续的效应状态变化轨迹，以及该状态如何影响T细胞对刺激的响应； | |
| 关键 技术 |
单细胞RNA测序；蛋白质组（LC-MS/MS）+ bulk RNA-seq；流式细胞术；轨迹分析与TCR克隆分析。 |
| 参考 文献 |
Cano-Gamez E, Soskic B, Roumeliotis TI, et al. Single-cell transcriptomics identifies an effectorness gradient shaping the response of CD4+ T cells to cytokines. Nat Commun. 2020;11(1):1801. Published 2020 Apr 14. doi:10.1038/s41467-020-15543-y |
1、实验设计：Naive CD4+T诱导分化
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· 初始细胞来源：CD4+ TN & TM
· 刺激方案：Th0, Th1, Th2, Th17, iTreg, IFN-β
· 时间点：16h，5天
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细胞因子极化：细胞因子诱导的分化
2、转录组+蛋白组解析揭示细胞因子刺激TN和TM
诱导的细胞类型特异性响应
不同细胞因子刺激后CD4+ T细胞的PCA聚类图，
区分Naive与Memory来源、及Th17与iTreg刺激条件
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Th17 vs iTreg在Naive与Memory T细胞中的差异表达火山图
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细胞因子诱导下，不同条件引发的RNA与蛋白表达差异柱状图
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3、单细胞测序揭示揭示T细胞效应梯度
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【注】Ø TN：Naive T cells；TCM：Central Memory T cells；TEM：Effector Memory T cells；nTreg：Natural T regulatory cellsTEMRA：Effector Memory T cells Re-expressing CD45RA；
Ø 效应梯度：指的是CD4⁺ T细胞在静息状态下就已经存在从“初始态”向“高效应态”的一种连续转录状态变化。
l 构建effectorness轨迹，映射从TN → TEMRA
l TM中Th17/iTreg命运趋同，TN中分化明显
l 可识别天然Treg、nTreg支系
4、流式检测：效应性与细胞因子之间有协同作用，调控基因表达
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· IFNγ表达随effectorness增强而上升
· IL9只在Th17/iTreg条件下随effectorness显著上调
· 可通过CBA/MSD检测验证分泌水平
实验设计思路：单细胞+流式+多因子
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应用技术总结
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