随着人们年龄的增长或生病，他们的免疫系统可能会变得疲惫不堪，抵抗流感或 COVID-19 等病毒的能力也会减弱。在一项由美国国立卫生研究院部分资助并发表在《科学进展》上的新小鼠研究中，来自南加州大学干细胞实验室 Rong Lu 的研究人员描述了特定基因活性如何可能增强免疫细胞的产生。

造血干细胞（HSC）可产生血液和免疫细胞，但并非所有 HSC 都具有同等的生产力。我们想了解为什么一些干细胞产生更多免疫细胞，而其他干细胞产生更少的机制。”

Rong Lu 博士，该研究的通讯作者，南加州大学干细胞生物学和再生医学、生物医学工程、医学和老年学副教授，白血病和淋巴瘤协会学者

考虑到这一目标，第一作者杜江博士和他在南加州大学凯克医学院卢实验室的同事开创了了解实验室小鼠免疫细胞产生和基因表达之间定量关联的新技术。科学家们用遗传“条形码”标记单个干细胞，以追踪其免疫细胞的产生。然后他们将条形码追踪与基因表达活性的测量结果相关联。他们还开发了创新的生物信息学方法来表征它们的定量关联。

通过利用这些技术进步，科学家们鉴定出了近 40 个基因，其中包括与骨髓增生异常综合征（一种由异常造血细胞引起的癌症）等疾病相关的基因，这些基因与免疫细胞的产生有关。他们发现这些基因的活性与产生的免疫细胞的数量和种类之间存在关联。例如，某些基因与淋巴细胞的产生有关，其他基因与骨髓细胞的产生有关，还有一些基因与各种免疫细胞类型的健康平衡有关。

一些基因显示出科学家所描述的仅与淋巴细胞的产生“持续相关”。换句话说，在淋巴细胞输出的任何水平上，基因表达始终与淋巴细胞的产生相关。

其他一些基因仅与淋巴细胞的产生具有“离散关联”。这意味着基因活性与特定淋巴细胞输出水平范围内的淋巴细胞产生相关。

最常见的是，基因与免疫细胞的产生具有“单模式或多模式”关联。在这些涉及淋巴和骨髓细胞的情况下，基因活性仅与免疫细胞产生的一个或多个特定水平的免疫细胞产生相关。

“在这项研究中，我们表明大多数与免疫细胞产生相关的基因仅与免疫细胞产生的特定水平相关，”在卢实验室获得博士学位的姜说。“我们的研究结果可以为优化骨髓移植的策略提供信息，例如，通过选择具有与高水平和平衡的免疫细胞产生相关的基因活性的供体骨髓细胞。”