新研究繪製出單細胞解析度下人類腸道微環境的發育圖譜

2020-12-21 科學網

新研究繪製出單細胞解析度下人類腸道微環境的發育圖譜

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/12/9 13:32:16

美國密西根大學醫學院Jason R. Spence小組研繪製出單細胞解析度下人類腸道微環境的發育圖譜。2020年12月4日,《細胞—幹細胞》雜誌在線發表了這項成果。

研究人員通過單細胞mRNA測序和原位驗證方法來檢測了受孕後7–21周的人類腸道發育,為構成微環境的細胞和因子賦予了分子身份和空間位置。WNT和RSPONDIN配體的來源是肌層黏膜的平滑肌細胞,非常接近增殖性隱窩,而絨毛上皮中的EGF卻遠離隱窩。

取而代之的是,PDGFRAHI/F3HI/DLL1HI間充質群體位於隱窩-絨毛軸上,並且是表皮生長因子(EGF)家族成員NEUREGULIN1(NRG1)的來源。在發育中的腸類器官培養物中,NRG1(而非EGF)通過分泌譜系的分化增加了細胞的多樣性。

這項工作強調了腸道EGF/ERBB信號的複雜性,並描繪了關鍵的微環境細胞和發育中的腸道信號。

據悉,人類腸道幹細胞的微環境促進自我更新和上皮功能,但對其發育了解甚少。

附:英文原文

Title: Mapping Development of the Human Intestinal Niche at Single-Cell Resolution

Author: Emily M. Holloway, Michael Czerwinski, Yu-Hwai Tsai, Joshua H. Wu, Angeline Wu, Charlie J. Childs, Katherine D. Walton, Caden W. Sweet, Qianhui Yu, Ian Glass, Barbara Treutlein, J. Gray Camp, Jason R. Spence

Issue&Volume: 2020-12-04

Abstract: The human intestinal stem cell niche supports self-renewal and epithelial function,but little is known about its development. We used single-cell mRNA sequencing within situ validation approaches to interrogate human intestinal development from 7–21 weekspost conception, assigning molecular identities and spatial locations to cells andfactors that comprise the niche. Smooth muscle cells of the muscularis mucosa, in close proximity to proliferative crypts, are a source of WNT and RSPONDIN ligands, whereas EGF is expressed far from crypts in the villus epithelium. Instead, an PDGFRAHI/F3HI/DLL1HI mesenchymal population lines the crypt-villus axis and is the source of the epidermalgrowth factor (EGF) family member NEUREGULIN1 (NRG1). In developing intestine enteroid cultures, NRG1, but not EGF, permitted increasedcellular diversity via differentiation of secretory lineages. This work highlightsthe complexities of intestinal EGF/ERBB signaling and delineates key niche cells andsignals of the developing intestine.

DOI: 10.1016/j.stem.2020.11.008

Source: https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(20)30546-4

相關焦點

  • 新研究繪製出高級漿液性卵巢癌的單細胞圖譜
    新研究繪製出高級漿液性卵巢癌的單細胞圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/6/28 10:26:00 美國麻省理工學院Aviv Regev研究組繪製出高級漿液性卵巢癌的單細胞圖譜。
  • 科學家繪製水稻根單細胞轉錄組圖譜—新聞—科學網
    但是,人們對植物根系的發育及與環境互作的分子機制還知之甚少。對於根尖這一重要的高異質性器官,傳統的高通量測序無法檢測不同細胞型的轉錄組差異。 12月19日,中國農業科學院生物技術研究所谷曉峰課題組與德國海德堡大學Jan U. Lohmann課題組合作,在《分子植物》在線發表研究論文。
  • 科學家繪製出小鼠和人類αβT細胞發育的表觀基因組和轉錄組整合圖譜
    科學家繪製出小鼠和人類αβT細胞發育的表觀基因組和轉錄組整合圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/27 14:20:02 近日,美國國立衛生研究院Rémy Bosselut及其小組繪製出小鼠和人類αβT細胞發育的表觀基因組和轉錄組整合圖譜
  • 造血幹細胞發育全程單細胞動態表達圖譜_鄭大中科博生
    Screening Reveals H19 is Pivotal for Embryonic Hematopoietic Stem Cell Development」,首次報導了造血幹細胞發育全程的單細胞長鏈非編碼RNA(lncRNA)動態表達圖譜,發現單細胞長鏈非編碼RNA圖譜繪製結合功能篩選揭示H19對於造血幹細胞發育至關重要。
  • 中國科學家繪製人類海馬體發育的細胞圖譜和基因調控網絡
    該工作系統闡明了人海馬體胚胎發育過程中的基因表達調控網絡和細胞命運決定因子,繪製了高精度發育細胞圖譜,解析了海馬發育過程中的不同細胞類型及其關鍵的分子與調控網絡。海馬體,是由端腦的內側區域發育而來,是大腦中一個至關重要的特殊結構。
  • 細胞圖譜最新研究進展 - Science報導專區 - 生物谷
    他們研究了每個細胞中有活性的基因以鑑定這些細胞,結果發現了新的細胞類型,並使用這些基因作為標誌物將每個細胞對應到胸腺中的確切位置。論文第一位作者、韋爾科姆基金會桑格研究所的Jongeun Park博士說,「我們繪製出首個人類胸腺細胞圖譜,以了解從發育到成年的整個生命周期中健康胸腺所發生的情況以及它如何為支持T細胞形成提供理想的環境。
  • 科學家繪製出人類鱗狀細胞癌組成和空間結構的多模式圖譜
    科學家繪製出人類鱗狀細胞癌組成和空間結構的多模式圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/6/28 10:25:18 美國史丹福大學醫學院Paul A. Khavari小組繪製出人類鱗狀細胞癌組成和空間結構的多模式圖譜。
  • 我國科學家繪製出人類細胞圖譜 涵蓋八大系統
    新華社杭州3月26日電(記者朱涵)浙江大學醫學院郭國驥教授團隊用自主研發的分析平臺,繪製出跨越胚胎和成年兩個時期、涵蓋八大系統的人類細胞圖譜。這項成果26日在《自然》雜誌上在線發表。  細胞是生命的基本單位。在過去,科學家主要利用顯微鏡和流式分析等技術,依靠若干表型特徵對自然界裡不同物種的細胞進行分類和鑑定。
  • Science:首個人類胸腺圖譜成功繪製,人體「谷歌地圖」又進一步!
    人類胸腺的一部分 2月21日,來自英國Wellcome Sanger 研究所、紐卡斯爾大學和比利時根特大學的研究人員宣布,成功繪製了首個胸腺組織的全壽命圖譜
  • 科學家繪製人類胸腺細胞圖譜
    科學家繪製人類胸腺細胞圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/2/22 10:55:25 英國威康桑格研究所Sarah A.Teichmann、Muzlifah Haniffa和比利時根特大學Tom Taghon課題組合作提出人類胸腺發育的細胞圖譜定義T細胞庫的形成。該項研究成果發表在2020年2月21日出版的《科學》雜誌上。 他們使用單細胞RNA測序在整個人類生命周期內進行胸腺細胞普查,並重建T細胞分化軌跡和T細胞受體(TCR)重組動力學。
  • 科學家繪製出果蠅視覺系統的發育圖譜
    科學家繪製出果蠅視覺系統的發育圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/8 22:29:57 美國紐約大學Claude Desplan、Nikolaos Konstantinides等研究人員合作繪製出果蠅視覺系統的發育圖譜
  • 人類細胞圖譜取得首個進展,對25萬個人發育細胞進行測序
    2018年3月26日/生物谷BIOON/---來自人類細胞圖譜聯盟(Human Cell Atlas Consortium)的研究人員在利用強大的單細胞基因組分析工具了解人類早期發育和這如何能夠影響健康或導致疾病方面邁出第一步。
  • 單細胞轉錄組在動物研究中的應用
    研究運用了兩種單細胞技術:一種方法是基於微流體液滴的10x Genomics單細胞轉錄組,能夠在相對低的覆蓋率下檢測數千個細胞;另一種是基於FACS分選的單細胞全長轉錄組分析,能夠在高覆蓋範圍內檢測單個細胞。
  • 單細胞組學技術施「援手」 人類巨噬細胞的基因全貌有望呈現
    人體胚胎發育中,先產生一些造血幹細胞非依賴的造血譜系,隨後才發育出造血幹細胞。越是發育早期,細胞數量越稀缺,且細胞發育迅速,轉瞬即逝,難於捕獲,這也是巨噬細胞發育研究的難點。此次研究中,蘭雨課題組通過高精度的單細胞轉錄組測序技術,繪製了人胚(孕8周內)造血細胞發育圖譜;從轉錄組、免疫表型和功能3個層面定義了人胚第一個具有多系分化潛能的造血祖細胞群體,即非造血幹細胞來源的早期髓系祖細胞YSMP;精準解析了巨噬細胞尤其是小膠質細胞的起源和特化過程,包括明確了人胚期巨噬細胞的多重起源,以及組織駐留型巨噬細胞特化過程中的關鍵分子特徵。
  • 科學家繪製了人類骨骼肌發育的首個路線圖
    近日,美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)再生醫學和幹細胞研究中心的一個跨學科研究團隊繪製了首個人類骨骼肌發育的路線圖。相關論文發表在《細胞·幹細胞》雜誌上,確定了從早期胚胎一直到成年存在於骨骼肌組織中的各種細胞類型。
  • 科學家繪製出人類增強子RNA基因座的高解析度圖譜
    科學家繪製出人類增強子RNA基因座的高解析度圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/4 23:04:41 近日,美國德克薩斯大學MD安德森癌症中心Han Liang團隊繪製出人類增強子
  • 兩篇Science論文構建出胎兒基因表達和染色質可及性的人類細胞圖譜...
    2020年11月16日訊/生物谷BIOON/---在兩項新的研究中,來自美國華盛頓大學醫學院和布羅特曼-巴蒂精準醫學研究所等研究機構的研究人員構建出兩個細胞圖譜,用於追蹤人類細胞類型和組織發育過程中的基因表達和和染色質可及性(chromatin accessibility,也譯為染色質可訪問性)。
  • 科學家成功繪製出克羅恩病患者的藥物耐受圖譜特徵
    2019年9月4日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Cell上的研究報告中,來自西奈山醫院的科學家們通過對克羅恩病患者機體超過10萬個免疫細胞進行圖譜繪製發現了一種關鍵的細胞特性,其或許能夠參與對療法並無反應的一類疾病的發生,相關研究或為鑑別生物標誌物以及開發治療克羅恩病患者的新型療法提供新的希望。
  • Science:利用單細胞基因組學進行人類細胞表型分析
    瑞士巴塞爾分子與臨床眼科研究所人類視網膜與器官發育小組負責人Gray Camp說道,「為了對人類細胞類型進行分類,了解它們的發育方式,它們在不同人之間的差異,以及它們在疾病中出現功能障礙的方式,將徹底改變人們對人類細胞表型的理解。」圖片來自Science期刊。
  • 鴻篇巨製:科學家繪製最新、最全和最廣泛的人類心臟細胞圖譜
    近日,英國、德國、美國、加拿大的多家頂尖研究機構在 Nature 雜誌聯合發表了題為:Cellsof the adult human heart 的研究論文。  研究團隊對心臟的近50萬個單細胞進行了分析測序,構建了迄今為止最廣泛的人類心臟細胞圖譜。