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

2020-12-14 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

  • 科學家繪製出單細胞解析度下人類腸道發育的時空圖譜
    科學家繪製出單細胞解析度下人類腸道發育的時空圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/6 17:36:06 英國牛津大學Alison Simmons、HashemKoohy等研究人員合作繪製出單細胞解析度下人類腸道發育的時空圖譜
  • Nature:研究繪製出人腦前額葉發育的單細胞圖譜
    近日,中國科學院生物物理研究所王曉群課題組、北京大學未來基因診斷高精尖創新中心湯富酬課題組、北京大學第三醫院喬傑課題組和首都醫科大學附屬安貞醫院張軍課題組合作,繪製出人腦前額葉胚胎發育過程的單細胞轉錄組圖譜
  • 科學家繪製出腦前額葉發育單細胞圖譜
    近日,中科院生物物理所王曉群課題組、北京大學未來基因診斷高精尖創新中心湯富酬課題組、北京大學第三醫院喬傑課題組和首都醫科大學附屬安貞醫院張軍課題組合作,繪製出人腦前額葉胚胎發育過程的單細胞轉錄組圖譜,並對其中關鍵的細胞類型進行了系統功能研究,為繪製完整的人腦細胞圖譜奠定重要基礎。相關研究成果已發表在《自然》上。
  • 【中國科學報】科學家繪製出腦前額葉發育單細胞圖譜
    近日,中科院生物物理所王曉群課題組、北京大學未來基因診斷高精尖創新中心湯富酬課題組、北京大學第三醫院喬傑課題組和首都醫科大學附屬安貞醫院張軍課題組合作,繪製出人腦前額葉胚胎發育過程的單細胞轉錄組圖譜,並對其中關鍵的細胞類型進行了系統功能研究,為繪製完整的人腦細胞圖譜奠定重要基礎。相關研究成果已發表在《自然》上。
  • 科學家繪製出月經周期中人類子宮內膜的單細胞轉錄組圖譜
    科學家繪製出月經周期中人類子宮內膜的單細胞轉錄組圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/16 14:23:21 美國史丹福大學Stephen R.
  • 生物物理所等繪製出人腦前額葉發育的單細胞圖譜
    近日,中國科學院生物物理研究所王曉群課題組、北京大學未來基因診斷高精尖創新中心湯富酬課題組、北京大學第三醫院喬傑課題組和首都醫科大學附屬安貞醫院張軍課題組合作,繪製出人腦前額葉胚胎發育過程的單細胞轉錄組圖譜,並對其中關鍵的細胞類型進行了系統功能研究,為繪製完整的人腦細胞圖譜奠定重要基礎。
  • 研究繪製微生物群落高度復用的空間圖譜
    研究繪製微生物群落高度復用的空間圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/4 13:55:55 美國康奈爾大學Iwijn De Vlaminck和Hao Shi研究組合作繪製了微生物群落的高度復用的空間圖譜。
  • 【學術前沿】王曉群/薛天等合作繪製人類視網膜發育的單細胞圖譜並...
    【學術前沿】王曉群/薛天等合作繪製人類視網膜發育的單細胞圖譜並解析了細胞命運決定和黃斑形成的細胞和… 2020-05-10 03:22 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 單細胞測序繪製人類肺組織細胞圖譜
    同時作者利用多用細胞注釋分析方法,全面分析肺部不同細胞類型的組成、功能、細胞間相互通訊,形成了較為完整的人類肺組織細胞類型和轉錄組圖譜。通過小鼠肺組織細胞進行同源比對,解析了肺組織在進化上的改變情況,並探討了在醫學研究中的意義。
  • 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。
  • 科學家繪製人類巨噬細胞發育圖譜
    科學家繪製人類巨噬細胞發育圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/5/22 13:37:02 中國人民解放軍總醫院第五醫學中心劉兵、新加坡免疫協作組Florent Ginhoux、暨南大學基礎醫學院蘭雨等研究人員合作繪製了人類巨噬細胞的發育圖譜
  • 《自然通訊》:喬傑/文路團隊繪製人類垂體發育單細胞轉錄組圖譜
    這些細胞與下遊靶內分泌腺之間構成複雜的信號系統,在生長發育、代謝調節、生殖以及應激等生理過程中發揮重要作用。垂體發育是一個精妙的過程。在人類胚胎第3周左右,腹側間腦與原始口腔頂部外胚層接觸,誘導其內陷形成一個微型囊狀結構(Rathke囊),囊壁細胞通過分裂、遷移和分化,最終形成各種激素細胞類型。過去近三十年的小鼠遺傳學研究已鑑定出許多信號通路和轉錄因子參與了垂體發育 。
  • 人腦前額葉發育單細胞圖譜繪成
    (記者王瀟雨)中國科學院生物物理研究所王曉群課題組、北京大學未來基因診斷高精尖創新中心湯富酬課題組、北京大學第三醫院喬傑課題組和首都醫科大學附屬安貞醫院張軍課題組合作,繪製出人腦前額葉胚胎發育過程的單細胞轉錄組圖譜,並對其中關鍵的細胞類型進行了系統功能研究,為繪製完整的人腦細胞圖譜奠定重要基礎。
  • Cell子刊新成果:建立人類精子發生過程高精度轉錄組圖譜
    8月30日,這一由中國團隊完成的新研究在國際知名學術期刊《Cell Stem Cell》上在線發表,他們首次從單細胞水平系統闡明了人類精子發生過程中的基因表達調控網絡和細胞命運轉變路徑,繪製了人類精子發生的高精度單細胞轉錄組圖譜,解析了成年男性全部生殖細胞類型及其關鍵的分子標記,並初步探索了將單細胞轉錄組技術用於人類非梗阻性無精症的研究和診斷。
  • 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
  • 科學家繪製出胎兒基因表達的人類細胞圖譜
    科學家繪製出胎兒基因表達的人類細胞圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/16 13:42:53 美國華盛頓大學Jay Shendure、Cole Trapnell等研究人員合作繪製出胎兒基因表達的人類細胞圖譜。
  • 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。
  • 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。
  • 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。