國內(nèi)首篇!10x Genomics單細胞+Visium空間轉(zhuǎn)錄組
使用10×Genomics在E11.5和E14.5之間每隔一天生成一個正在發(fā)育的FL的單細胞圖譜,總共4個。最終捕獲了32,449個單細胞??偣沧⑨尩?1個細胞簇,包括18個HC簇和3個結(jié)構(gòu)生態(tài)位細胞簇,發(fā)現(xiàn)它們的比例與發(fā)育階段動態(tài)相關。
通過研究HSCs/MPPs和結(jié)構(gòu)生態(tài)位細胞的轉(zhuǎn)錄動力學,對四個階段的差異表達基因(DEGs)進行分析,表明發(fā)育中的FL中HSC/MPPs的轉(zhuǎn)錄動態(tài)是HSCs/ MPPs成熟和擴增的基礎。
該研究重點研究了HSC/MPP1–3簇,并探討了它們之間的潛在差異,發(fā)現(xiàn)與HSC/MPP2–3相比,HSC/MPP1表現(xiàn)出最穩(wěn)健的干細胞轉(zhuǎn)錄組特征。通過細胞表面marker基因Cd93,富集HSC/MPP1細胞,并發(fā)現(xiàn)CD93和其他HSC/MPP標記物的組合可以進一步純化具有穩(wěn)健干細胞特性的HSC/MPP。另外,通過原代移植實驗確定CD93能富集異質(zhì)LSK細胞的HSCs/MPPs。
在胚胎發(fā)生過程中,F(xiàn)L為HSC/MPP的發(fā)育提供了一個支持性的生態(tài)位,該研究使用CellPhoneDB構(gòu)建了一個HSC/MPP-生態(tài)位細胞相互作用網(wǎng)絡,來研究HSCs與其生態(tài)位組分動態(tài)相互作用的方式,重點關注結(jié)構(gòu)生態(tài)位細胞和巨噬細胞。
該研究使用E14.5的胚胎,沿背腹軸進行了4個切片的10×VisiumST,聚焦于FL區(qū)??偣驳玫?791個獨立的FL區(qū)域spots。
該研究將HSC/MPP定位點定義為intra-spots(表示關系最為密切),HSC/MPP包圍點定義為 inter-spots(表示關系第二密切)以及其他遠端的點(表示幾乎沒有關系)。巨噬細胞在 intra-spots富集倍數(shù)為11.52, intra-spots富集倍數(shù)為1.31,EC在intra-spots富集倍數(shù)為1.62。此外,通過Stereo-seq分析了小鼠E13.5 FL ST數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)巨噬細胞是一種重要的生態(tài)位細胞,與HSC/MPPs的關系最為密切。另外,該研究通過CellPhoneDB分析預測了交互信號的空間表達,發(fā)現(xiàn)巨噬細胞和幾種生長因子(包括MDK和PTN)高度富集。
為了確定巨噬細胞如何調(diào)節(jié)FL中HSC/MPP的擴增,該研究首先在E14.5檢測了HSCs/MPPs和巨噬細胞之間的空間關系。通過免疫熒光分析顯示了巨噬細胞可能通過形成“口袋狀”結(jié)構(gòu)促進HSC/MPP的擴增。在功能上,巨噬細胞可以通過分泌MDK因子促進HSC/MPP擴增。
該研究進行了生物信息學分析、免疫熒光成像和共培養(yǎng)分析,確定了EMP和HSC/MPP來源的巨噬細胞在支持HSC/MPP擴增方面發(fā)揮著重要作用。
該研究還將該研究的scRNA-seq數(shù)據(jù)與最近發(fā)表的人類FL的scRNA-seq圖譜進行了比較,分析了小鼠和人FL造血系統(tǒng)的保守性和差異性。揭示了小鼠和人類FL之間保守的細胞類型和造血分化途徑。
通過比較小鼠和人類FL HSC/MPP的轉(zhuǎn)錄組特征,發(fā)現(xiàn)小鼠和人類的生活環(huán)境不同,小鼠HSC/MPP可能對病原體引起的炎癥更具抵抗力,而人類HSC/MPP可能更容易受到輻射誘導的DNA損傷。說明,盡管總體上相似,但也存在對外部刺激的適應性反應的物種特異性機制。
該研究使用scRNA-seq和ST(包括10×Visium和Stereo-seq)生成小鼠FL的時空轉(zhuǎn)錄組圖譜。揭示了HSCs/ MPPs的轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性,還破譯了HSC/MPP擴展的結(jié)構(gòu)和分子基礎??傊撗芯康难芯繄蟾媪艘粋€時空轉(zhuǎn)錄組藍圖,用于理解FL中HSCs/ MPPs的發(fā)展,并為HSCs/ MPPs的體外擴增提供了有價值的見解。
來源:嘉因生物


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