單細胞測序揭示前列腺管腔細胞的再生潛能
作者：
小柯機器人發布時間：2020/5/3 14:31:00
美國紀念斯隆-凱特琳癌症中心Charles L. Sawyers與麻省理工學院Aviv Regev等研究人員合作利用單細胞測序分析揭示了前列腺管腔細胞的再生潛能。相關論文發表在2020年5月1日出版的《科學》雜誌上。
研究人員表示，上皮組織穩態取決於幹細胞群體對細胞的補充。這些幹細胞在不同組織之間會有所不同，有可能是具有多譜系和自我更新潛能的稀少細胞，也會從特定譜系細胞中招募而來。
正常的前列腺包括腔上皮細胞、基底上皮細胞以及被基質和血管系統包圍的少見神經內分泌細胞。
雄激素剝奪是前列腺癌治療的基礎方案。由於管腔細胞的丟失，它導致正常腺體退化為原有大小的90％。恢復雄激素後，前列腺就會再生，這一過程被認為涉及幹細胞。人們認為組織再生主要是由具有獨特特性的稀少幹細胞驅動的。單細胞RNA測序可以對這一假設進行嚴格的檢驗。
使用單細胞RNA測序，研究人員確定了小鼠前列腺中表達幹細胞樣基因（Sca1+和Psca+）的稀少管腔細胞以及大量分化細胞（Nkx3.1+和Pbsn+）。在類器官和小鼠中，這兩種群體均對前列腺再生做出同等貢獻，部分是通過間充質細胞以旁分泌方式作用於管腔細胞，從而通過雄激素驅動生長因子（Nrg2和Rspo3）的表達。
對人體前列腺組織的分析顯示，相似的分化和幹細胞樣管腔亞群在雄激素缺失後同樣具有增強的再生潛能。因此，研究人員認為，前列腺再生幾乎由所有持續存在的管腔細胞驅動，而不僅僅是稀少的幹細胞。
總之，這些工作為分化細胞如何獲得再生潛能提供了新的見解，從而可能改善現有的前列腺癌治療方案。
附：英文原文
Title: Regenerative potential of prostate luminal cells revealed by single-cell analysis
Author: Wouter R. Karthaus, Matan Hofree, Danielle Choi, Eliot L. Linton, Mesruh Turkekul, Alborz Bejnood, Brett Carver, Anuradha Gopalan, Wassim Abida, Vincent Laudone, Moshe Biton, Ojasvi Chaudhary, Tianhao Xu, Ignas Masilionis, Katia Manova, Linas Mazutis, Dana Pe』er, Aviv Regev, Charles L. Sawyers
Issue&Volume: 2020/05/01
Abstract: Androgen deprivation is the cornerstone of prostate cancer treatment. It results in involution of the normal gland to ~90% of its original size because of the loss of luminal cells. The prostate regenerates when androgen is restored, a process postulated to involve stem cells. Using single-cell RNA sequencing, we identified a rare luminal population in the mouse prostate that expresses stemlike genes (Sca1+ and Psca+) and a large population of differentiated cells (Nkx3.1+, Pbsn+). In organoids and in mice, both populations contribute equally to prostate regeneration, partly through androgen-driven expression of growth factors (Nrg2, Rspo3) by mesenchymal cells acting in a paracrine fashion on luminal cells. Analysis of human prostate tissue revealed similar differentiated and stemlike luminal subpopulations that likewise acquire enhanced regenerative potential after androgen ablation. We propose that prostate regeneration is driven by nearly all persisting luminal cells, not just by rare stem cells.
DOI: 10.1126/science.aay0267
Source: https://science.sciencemag.org/content/368/6490/497
Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037