2月,单细胞测序技术继续为肿瘤、疾病、发育、免疫等生物学问题的深入探索带来新的突破。本期为大家介绍2月国内学者借助单细胞测序技术在发育研究方面新的探索与发现,希望这些研究能为更多的科研工作者带来关于利用前沿技术深入解析胚胎发育、干细胞分化等研究带来思考和启发。

2月1日,第四军医大学西京医院的研究团队在《Cell Mol Gastroenterol Hepatol》(IF=7.076)在线发表了题为“Notch调节的c-kit阳性肝窦内皮细胞有助于肝脏分区和再生”的研究成果。该研究通过建立PHx小鼠模型诱导肝再生,并对肝窦内皮细胞(SECs) 进行单细胞 RNA 测序,发现c-kit+SECs 通过Wnt2促进肝脏分区和再生,并受 Notch 信号调节。(DOI:10.1016/j.jcmgh.2022.01.019)

2月3日,中国科学院北京基因组研究所的研究团队在《Genomics Proteomics Bioinformatics》(IF=7.051)发表了题为“单细胞转录组分析揭示间充质干细胞的细胞异质性”的研究成果。该研究通过对源自骨髓和沃顿氏胶的间充质干细胞(MSC) 进行单细胞 RNA测序,绘制了这五个MSC亚群的发育轨迹,并确定了两个在自我更新和免疫调节方面具有潜在功能的亚群。(DOI:10.1016/j.gpb.2022.01.005)

2月4日,南京医科大学附属口腔医院的研究团队在《Front Immunol》(IF=5.085)发表了题为“CCR2巨噬细胞促进正畸牙齿运动和牙槽骨重塑”的研究成果。该研究利用单细胞RNA测序研究牙槽骨重塑过程中巨噬细胞的转录组异质性,发现机械力诱导的由 NF-κB通路介导的Ccr2巨噬细胞簇的功能转变,导致促炎反应和骨重塑。(DOI:10.3389/fimmu.2022.835986)

2月4日,上海交通大学的研究团队在《New Phytol》(IF=8.512)发表了题为“水稻单细胞转录组图谱定义了水稻小花和花序分生组织的发育轨迹”的研究成果。该研究使用单细胞 RNA 测序对水稻花序进行分析,构建了涵盖早期生殖发育过程中花序到小花转变的基因组规模的基因表达资源,重建了小花和腋生分生组织的分化轨迹,鉴定了高度异质性年轻花序中的离散细胞类型和调节因子组,并通过原位杂交和荧光标记线进行验证。(DOI:10.1111/nph.18008)

2月8日,华中农业大学的研究团队在《Neuron》(IF=14.415)发表了题为“神经源性神经肽Y微调脾免疫反应”的研究成果。该研究通过单细胞测序发现敲除大鼠肾上和腹腔神经节(SrG-CG)中的 NPY 基因改变了脾淋巴细胞的增殖和活化,证明了NPY是一种用于神经免疫系统串扰的古老语言,可用于缓解感染期间的炎症风暴和调节自身免疫性疾病中的免疫平衡。(DOI:10.1016/j.neuron.2022.01.010)

2月15日,河南大学的研究团队在《Plant Cell》(IF=9.618)发表了题为“玉米单核转录组全面描述了控制草气孔运动和发育的信号网络”的研究成果。该研究开发了植物单核RNA测序平台,并用它鉴定玉米表皮中成熟和发育气孔的细胞,发现在气孔发育和哑铃形保卫细胞形成中保卫细胞和辅助细胞之间存在更复杂的关系,证实了已知特征并阐明了气孔发育的关键参与者。(DOI:10.1093/plcell/koac047)

2月22日,南京大学医学院的研究团队在《Proc Natl Acad Sci USA》(IF=9.412)发表了题为“以单细胞分辨率破译人类薄子宫内膜的子宫内膜生态位”的研究成果。该研究利用单细胞RNA测序表征人类子宫内膜的细胞类型、它们的通讯以及增殖期正常和薄子宫内膜中子宫内膜生长的潜在机制,提供了对子宫内膜再生和生长治疗薄子宫内膜的治疗策略的见解。(DOI:10.1073/pnas.2115912119)

2月23日,中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所的研究团队在《Adv Sci》(IF=15.84)发表了题为“发现和应用对椎间盘稳态和退化至关重要的产后髓核祖细胞”的研究成果。该研究对髓核(NP)进行单细胞RNA测序,构建了一个新的NP细胞图谱,确定了具有再生潜力的常驻NP祖细胞,并揭示了椎间盘退变的有希望的诊断和治疗靶点。(DOI:10.1002/advs.202104888)

2月24日,乌得勒支大学、香港中文大学-四川大学生殖医学联合实验室的研究团队在《Nat Commun》(IF=12.121)发表了题为“人类脑室下区祖细胞的单细胞分析将 SFRP1 识别为重新激活祖细胞的目标”的研究成果。该研究分离出来自老年人脑室下区(SVZ) 的祖细胞进行单细胞RNA测序,据揭示了老年人SVZ 的祖细胞作为晚期少突胶质细胞祖细胞的身份,将Wnt通路拮抗剂SFRP1确定为促进老年人SVZ祖细胞静止的可能信号。(DOI:10.1038/s41467-022-28626-9)

2月25日,温州医科学大学的研究团队在《Acta Pharmacol Sin》(IF=6.150)发表了题为“抗糖尿病药物canagliflozin阻碍小鼠骨骼肌再生”的研究成果。研究通过体内外实验发现卡格列净会损害固有的肌源性再生,并利用单细胞RNA测序揭示了LARS2通过影响线粒体结构和活性在调节成肌细胞分化和肌肉再生中发挥关键作用。该研究的单细胞RNA测序和分析由百迈客提供。(DOI:10.1038/s41401-022-00878-7)

2月24日,内蒙古农业大学的研究团队在《Genomics》(IF=6.205)发表了题为“单细胞测序揭示了绒山羊毛囊再生中真皮乳头细胞的新存在形式”的研究成果。该研究对具有明显毛囊周期性的绒山羊进行scRNA测序,构建了真皮乳头细胞谱系分化轨迹,揭示了参与细胞命运决定的关键基因、信号和功能和毛囊再生的分子景观。(DOI:10.1016/j.ygeno.2022.110316)

总 结

在发育方面,单细胞RNA测序和空间转录组学等新兴技术正在为理解协调细胞命运决定的结构和组织模式的分子调控提供新的视角。从2月发表的文章可以看出,更多物种、更多器官的发育分化正在被解析。

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参考文献

1. Duan Juan-Li, Zhou Zi-Yi, Ruan Bai et al. Notch-Regulated c-Kit Positive Liver Sinusoidal Endothelial Cells Contribute to Liver Zonation and Regeneration.[J]. Cell Mol Gastroenterol Hepatol, 2022.

2. Zhang Chen, Han Xueshuai, Liu Jingkun et al. Single-cell Transcriptomic Analysis Reveals the Cellular Heterogeneity of Mesenchymal Stem Cells.[J] .Genomics Proteomics Bioinformatics, 2022.

3. Xu Hao, Zhang Shuting, Sathe Adwait Amod et al. CCR2 Macrophages Promote Orthodontic Tooth Movement and Alveolar Bone Remodeling.[J]. Front Immunol, 2022, 13: 835986.

4. Zong Jie, Wang Li, Zhu Lu et al. A rice single cell transcriptomic atlas defines the developmental trajectories of rice floret and inflorescence meristems.[J]. New Phytol, 2022.

5. Yu Jinsong,Xiao Ke,Chen Xiaohua et al. Neuron-derived neuropeptide Y fine-tunes the splenic immune responses.[J]. Neuron, 2022.

6. Sun Guiling, Xia Ming zhang, Li Jieping et al. The maize single-nucleus transcriptome comprehensively describes signaling networks governing movement and development of grass stomata.[J].Plant Cell, 2022.

7. Lv Haining, Zhao Guangfeng, Jiang Peipei et al. Deciphering the endometrial niche of human thin endometrium at single-cell resolution.[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2022.

8. Gao Bo, Jiang Bo, Xing Wenhui et al. Discovery and Application of Postnatal Nucleus Pulposus Progenitors Essential for Intervertebral Disc Homeostasis and Degeneration.[J]. Adv Sci (Weinh), 2022.

9. Donega Vanessa, van der Geest Astrid T, Sluijs Jacqueline A et al. Single-cell profiling of human subventricular zone progenitors identifies SFRP1 as a target to re-activate progenitors.[J]. Nat Commun, 2022, 13: 1036.

10. Lv Xin-Huang, Cong Xiao-Xia, Nan Jin-Liang et al. Anti-diabetic drug canagliflozin hinders skeletal muscle regeneration in mice.[J]. Acta Pharmacol Sin, 2022.

11. Yang Feng, Li Rui, Zhao Cun et al. Single-cell sequencing reveals the new existence form of dermal papilla cells in the hair follicle regeneration of cashmere goats.[J]. Genomics, 2022, 114: 110316.

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