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中外科学家绘制小鼠内皮细胞单细胞转录组图谱 | Cell最新

已有 565 次阅读 2020-2-17 14:52 |个人分类:小柯生命|系统分类:论文交流

中外科学家绘制小鼠内皮细胞单细胞转录组图谱


中山大学眼科中心中山眼科中心李旭日教授,与比利时鲁汶大学Peter Carmeliet、丹麦奥胡斯大学Yonglun Luo等研究人员合作绘制了小鼠内皮细胞(EC)的单细胞转录组图谱。

2020年2月13日,国际知名学术期刊《细胞》在线发表了这一成果。

研究人员从小鼠11种组织中构建了32000多个单EC转录组图谱,并鉴定了78个EC亚群,包括健康组织中的Aqp7+肠毛细血管和血管生成EC。

来自大脑/睾丸、肝脏/脾脏、小肠/结肠和骨骼肌/心脏的EC成对地表达部分重叠的标记基因。

与异质毛细管EC相比,动脉、静脉和淋巴EC在更多的组织中具有更多相同标志物。

来自不同血管床(动脉、毛细血管、静脉、淋巴管)的EC表现出跨组织的转录组相似性,但是组织(而非血管)类型导致EC异质性。

代谢转录组分析揭示了EC相似的组织分组现象和组织之间以及单个组织内血管床之间的EC的异质代谢基因特征,它们具有组织类型依赖性模式。

EC图谱在公共scRNA-seq数据集中鉴定EC亚型,并提供了一个强大的发现工具和一个有价值的资源。

据悉,人们对不同组织EC的异质性仍然了解不完全。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30062-3

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854909.shtm

大肠杆菌基因组空间结构及相互关系

美国德克萨斯大学奥斯汀分校Rasika M. Harshey和密歇根大学Peter L. Freddolino合作,通过充分混合的大肠杆菌基因组追踪Mu转座揭示了其广泛联系。

该项研究成果在线发表在2020年2月13日的《细胞》上。

染色体的三维结构在细胞调控状态中起着重要作用,被越来越多地认识到。

利用噬菌体Mu转座的效率和混杂性来直接测量大肠杆菌中基因组基因座之间的体内相互作用。

已经出现了两种总体组织原则:首先,染色体是充分混合且没有隔室的,在所有测定的基因座之间自由发生转座;第二,几个基因家族/区域表现出“聚集”:无论线性基因组距离如何,都会出现强三维共定位。

SMC /凝缩蛋白MukB和核凝缩蛋白亚基HU-α的活性对于充分混合状态是必不可少的。

HU-α对于6/7核糖体RNA编码基因座的聚集也是必需的。

模型可以解释数据,该模型中的染色体结构由DNA复制和染色体松弛之间的动态竞争驱动,为确定区域特异性如何对染色体结构和基因调控做出贡献提供了基础。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30112-4

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854904.shtm

用于探索完整人体器官的新技术

德国组织工程和再生医学研究所Ali Ertürk及其研究组利用新方法探索了完整人体器官的细胞和分子结构。

该研究2020年2月13日在线发表在国际学术期刊《细胞》上。

为了克服成人器官难透明的难题,研究人员开发了SHANEL,这是一种基于新组织通透性的方法,用于清除和标记僵硬的人体器官。

研究人员使用SHANEL对成人完整的大脑和肾脏进行了透明,并在厘米深度用抗体和染料进行3D组织学探究。

因此,研究人员在细胞分辨率水平上揭示了完整的人眼、甲状腺、肾和转基因猪胰腺的细微结构。

此外,研究人员开发了深度学习算法,其可利用普通计算机在数小时内分析干净人脑组织中数百万个细胞。

总体而言,SHANEL是一种强大无偏倚的技术,可以绘制大型哺乳动物完整器官的细胞和分子结构图。

据介绍,光学组织透明有利于利用3D技术对复杂组织进行可扩展的细胞和分子研究。

由于密集而坚硬分子在衰老组织中的积累,成人人体器官尤其难以透明。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30111-2

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854905.shtm

淋巴瘤引起的突变促进致病性自身抗体的产生

人类自身致病性抗体的进化过程中存在淋巴瘤引起的突变,这一成果由澳大利亚加文医学研究所Joanne H. Reed和Christopher C. Goodnow研究组合作取得。

2020年2月13日,国际学术期刊《细胞》在线发表了这一成果。

利用单细胞多组学分析,研究人员发现淋巴样恶性肿瘤与由常见类风湿因子自身抗体引起的混合型冷球蛋白血症的共享机制。

通过将单细胞DNA和RNA测序与血清抗体肽测序和抗体合成相结合,研究人员发现产生积累突变的克隆树是由产生致病性自身抗体的罕见循环B淋巴细胞构成的。

调控B细胞增殖和V(D)J突变的基因(CARD11,TNFAIP3,CCND3,ID3,BTG2和KLHL6)中存在淋巴瘤引起的突变,这些突变都存在流氓B细胞产生致病性自身抗体过程中。

抗体V(D)J突变通过在低温度下使抗原结合的自身抗体发生相变成为不溶性聚集物而赋予其致病性。

这些结果揭示了人类淋巴瘤肿瘤形成的前阶段以及造成致病性自身抗体产生的一系列体细胞突变。

据介绍,许多自身免疫性疾病中存在致病性自身抗体,但尚不了解它们如何逃避细胞免疫检查点的控制。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30110-0

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854906.shtm

子宫内膜癌特征的揭示

美国太平洋西北国家实验室Tao Liu、Karin D. Rodland,贝勒医学院Bing Zhang、华盛顿大学Li Ding、纽约大学医学院David Fenyö等研究人员合作,利用蛋白质组学揭示了子宫内膜癌的特征。

该研究2020年2月13日在线发表在国际学术期刊《细胞》上。

研究人员对95个收集子宫内膜癌进行了全面蛋白质组学表征,包括83个子宫内膜癌和12个浆液性肿瘤。

该分析发现对p53和Wnt /β-catenin途径干扰可能产生新结果,确定了circRNA在上皮-间充质转化中的潜在作用,并提供了临床和肿瘤亚组蛋白质组学标志物的新信息,包括与已知可药物化途径的关系。

全基因组乙酰化分析帮助人们理解Wnt信号通路和组蛋白乙酰化的调控机制。

研究人员还描绘了肿瘤免疫状况的各个方面,包括免疫原性改变、新抗原、常见的癌症/睾丸抗原和免疫微环境,这些都可以为肿瘤免疫治疗提供依据。

总的来说,这种多组学分析为研究人员和临床医生提供了宝贵的资源,并发现了在子宫内膜癌发展过程中新分子之间联系的潜在机制,并为其治疗提供了潜在靶点。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30107-0

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854908.shtm

脑血管组织图绘制

法国索邦大学Nicolas Renier和Christoph Kirst合作绘制了脑血管细尺度组织图并揭示其可塑性。

2020年2月13日,国际学术期刊《细胞》在线发表了这一成果。

研究人员使用免疫标记和组织清除技术对成年小鼠大脑的血管网络进行成像,并开发了一种可对单层光显微技术获得的TB级多通道图像进行分割的方法,从而能够构建、分析和可视化由亿万个血管片段组成的血管图。

研究人员利用20多个小鼠的大脑数据生成了数据集,并根据它们的解剖区域标记了动脉、静脉和毛细血管。

研究人员描绘了整个脑区的血管网络组织,发现其局部适应性与功能相关。

研究人员基于血管拓扑结构对皮质区域进行了分类。

最后,研究人员分析了先天性耳聋和缺血性中风动物模型中脉管系统在全脑的重排,发现血管可塑性和重塑在不同模型中采用的方式不同。

研究人员表示,脑血管是动脉、静脉和毛细血管的密集网络。量化个体、脑区或疾病模型的血管组织变化具有挑战性。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30109-4

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854907.shtm

研究揭示人NK细胞发育、功能和驻留的组织决定因素

近日,美国哥伦比亚大学Donna L. Farber及其小组揭示了人NK细胞发育、功能和驻留的组织决定因素。

相关论文2020年2月13日在线发表在《细胞》上。

研究人员探究了组织定位如何调节人类自然杀伤(NK)细胞(这是对抗病毒和肿瘤免疫至关重要的先天淋巴细胞)的发育和功能。

整合了来自60名个体的血液、淋巴器官和粘膜组织部位NK细胞的高维分析,研究人员确定了NK细胞亚群的分布、成熟以及不同年龄和个体中功能的组织特异性模式。

效应子功能增强的成熟和终末分化NK细胞在血液、骨髓、脾脏和肺中占主导地位,并在各个部位显示出共同的转录程序。

相反,效应子能力降低的前体和未成熟NK细胞遍布淋巴结和肠道,并表现出组织驻留特征和部位特异性适应性。

总之,这些结果揭示了组织驻留群体中NK的细胞发育和维持,而成熟、终末分化的亚群通过不同的外周位点介导免疫监视。

据介绍,不同组织部位的免疫反应对于保护性免疫和体内平衡至关重要。

相关论文信息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30103-3

小柯详细报道:
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/2/202021710441588854910.shtm




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