Human lymphopoiesis and its examination via single-cell analysis

Abstract

Development of human B-lymphocytes is a convoluted process. A self-renewing stem cell progenitor in a primary lymphoid tissue commits to the lymphoid lineage. Subsequent B-lineage commitment entails somatic gene recombination processes which lead to the eventual expression of a surface antigen receptor. Functionality of the B-cell receptor, as well as successful testing for autoreactivity by the cell, are preconditions for the differenti- ation of a mature B-lymphocyte. Processes within this development are often investigated using single-cell analysis via flow cytometry, fluorescence-activated cell sorting and mass cytometry. Coupling these high-throughput methods with modern approaches to data analysis carries enormous potential in revealing rare cell populations and aberrant events in haematopoiesis. Keywords: B-lymphocyte, lymphopoiesis, flow cytometry, FACS, mass cytometry, clus- ter analysis, FlowSOM, PCA, t-SNE, Wanderlust.

Vývoj lidských B-lymfocytů je spletitým dějem. Samoobnovující se kmenový progeni- tor v primární lymfoidní tkáni je nejdříve předurčen k vývoji v lymfoidní linii. Vývoj B-buněčnou cestou pak zahrnuje somatické genové rekombinace, které vedou k expresi povrchového antigenního receptoru. Funkčnost B-buněčného receptoru a podrobení buňky testování na autoreaktivitu jsou podmínkami pro diferenciaci ve zralý B-lymfocyt. Děje v rámci tohoto vývoje jsou často zkoumány pomocí single-cell analýzy skrze průtokovou cy- tometrii, fluorescencí aktivované třídění buněk a hmotnostní cytometrii. Propojení těchto vysoce výkonných metod s moderními přístupy k analýze dat skýtá obrovský potenciál v nacházení vzácných buněčných populací a odchylných událostí v rámci krvetvorby. Klíčová slova: B-lymfocyt, lymfopoéza, průtoková cytometrie, FACS, hmotnostní cy- tometrie, shluková analýza, FlowSOM, PCA, t-SNE, Wanderlust. 1