單細胞測序破譯人類睪丸的發育過程

2021-01-21 科學網

單細胞測序破譯人類睪丸的發育過程

作者:

小柯機器人

發布時間:2021/1/18 12:30:14

美國猶他大學Bradley R. Cairns等研究人員合作利用單細胞測序解析人類睪丸的發育過程。相關論文於2021年1月15日在線發表在《細胞—幹細胞》雜誌上。

研究人員表示,人類睪丸的發育涉及種系和體細胞身份的複雜變化。

為了更好地理解,研究人員對來自胚胎、胎兒和嬰兒階段睪丸細胞的約32,500個單細胞轉錄組進行了分析。數據顯示,在受精後6-7周,隨著睪丸線的建立,Sertoli和間質細胞起源於一個共同的異質祖細胞,然後匯集成胎兒Sertoli細胞(表達成管基因)或間質細胞(包括表達類固醇生成基因的Leydig譜系細胞)。從受精後14–16周開始,男性原始生殖細胞退出有絲分裂,下調多能轉錄因子,並轉變成與最初在嬰兒和成人睪丸中定義的精原細胞狀態0非常相似的細胞。因此,研究人員稱這些胎兒精原細胞為「狀態f0」。

總體而言,這項工作揭示了對胚胎、胎兒和產後雄性生殖系以及軀體微環境發育的多種見解。

附:英文原文

Title: Single-cell analysis of the developing human testis reveals somatic niche cell specification and fetal germline stem cell establishment

Author: Jingtao Guo, Enrique Sosa, Tsotne Chitiashvili, Xichen Nie, Ernesto Javier Rojas, Elizabeth Oliver, Kathrin Plath, James M. Hotaling, Jan-Bernd Stukenborg, Amander T. Clark, Bradley R. Cairns

Issue&Volume: 2021-01-15

Abstract: Human testis development in prenatal life involves complex changes in germline andsomatic cell identity. To better understand, we profiled and analyzed ~32,500 single-celltranscriptomes of testicular cells from embryonic, fetal, and infant stages. Our datashow that at 6–7 weeks postfertilization, as the testicular cords are established,the Sertoli and interstitial cells originate from a common heterogeneous progenitorpool, which then resolves into fetal Sertoli cells (expressing tube-forming genes)or interstitial cells (including Leydig-lineage cells expressing steroidogenesis genes).Almost 10 weeks later, beginning at 14–16 weeks postfertilization, the male primordialgerm cells exit mitosis, downregulate pluripotent transcription factors, and transitioninto cells that strongly resemble the state 0 spermatogonia originally defined inthe infant and adult testes. Therefore, we called these fetal spermatogonia 「statef0.」 Overall, we reveal multiple insights into the coordinated and temporal developmentof the embryonic, fetal, and postnatal male germline together with the somatic niche.

DOI: 10.1016/j.stem.2020.12.004

Source: https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(20)30588-9

相關焦點

  • 人類首次看到了胚胎發育的「高清」過程
    無論是簡單如蠕蟲,還是複雜如人類,所有的多細胞生物都有一個共同點——它們都從一個細胞發育而來。稍微了解生物發育的人都知道,從受精卵到胚胎的發育過程堪稱奇蹟。它需要細胞不斷進行分裂,從一到二,從二到四,從四到八……
  • Cell子刊新成果:建立人類精子發生過程高精度轉錄組圖譜
    闡明人類精子發生過程中的基因表達調控機制是發育生物學的重大科學問題,對理解、診斷和治療男性不育相關疾病至關重要。研究團隊首先分離並獲取了正常成年男性和梗阻性無精症患者的2,854個睪丸組織細胞,對其進行了高精度的單細胞轉錄組測序分析,並結合t-SNE、PCA和Monocle2等多種生物信息學分析方法對這些數據進行深度挖掘,在國際上首次完成了人類精子發生過程中的細胞命運轉變和基因表達圖譜的繪製。
  • 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
  • 利用高精度單細胞轉錄組測序技術首次繪製食蟹猴卵巢單細胞衰老圖譜
    但迄今為止,科學界對人類卵巢衰老機制仍然知之甚少,這無疑制約了女性卵巢衰老及相關疾病幹預手段的發展。該研究利用高精度單細胞轉錄組測序技術首次繪製了食蟹猴卵巢的單細胞衰老圖譜,同時利用人類卵巢細胞研究體系,發現增齡伴隨的抗氧化能力的下降是靈長類卵巢衰老的主要特徵之一。 卵巢結構複雜,細胞組成具有高度異質性,其中包含處於多個不同發育階段的卵泡,還有其它為卵泡發育提供必要營養和支撐的多種細胞類型。。
  • 尋因生物完成過億元A輪融資,旗下自主研發的單細胞測序產品開始...
    本輪融資將助力尋因生物加速單細胞測序平臺產品的進一步開發,完善自主開發產品在國內科研領域的商業化布局,並推進單細胞測序技術及相關數據在臨床及藥物開發中的應用。浩悅資本擔任本輪融資的獨家財務顧問。近年來,單細胞測序技術飛速發展,高通量低成本的單細胞數據獲取使其廣泛應用於基礎科研和臨床研究。目前,單細胞測序的全球潛在科研市場體量已經達到130億美元。
  • 單細胞測序揭示肺泡中毛細血管類型的分化
    單細胞測序揭示肺泡中毛細血管類型的分化 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/17 22:46:16 美國史丹福大學醫學院Ross J. Metzger、Mark A.
  • 破譯豬鞭蟲基因組揭示人類免疫之謎
    與鞭蟲病相關的慢性疾病能引起兒童長期的營養不良和發育性障礙。因此,世界衛生組織已將鞭蟲病歸為亟須加強控制又長期被忽視的一類寄生蟲病。 但是,最近有研究證明寄生在豬體內的鞭蟲反而能夠幫助人們治療疾病,它能夠在很大程度上緩解關節炎、多發性硬化症、糖尿病以及自閉症等多種疾病給人們帶來的困擾。
  • 科學家利用單細胞分析揭示蠑螈再生肢體機制
    在這個複雜的過程中,基因表達的變化調節著新的附屬肢體長出,但是人們對損傷如何誘導肢體細胞形成能夠分化為多種細胞類型的再生性祖細胞知之甚少。在肢體再生過程中,對單個細胞進行追蹤和分子分析將會鑑定出不同的分化途徑,並為細胞如何從成熟的靜息狀態轉變為再生性細胞譜系提供線索。
  • 海利生物:布局單細胞測序領域 動保新秀強勢跨界 目標價31.9元
    公司參股上海序康邁出戰略擴展第一步,上海序康作為單細胞測序龍頭在胚胎診斷/篩查、癌症診斷等領域具備極強技術領先優勢。公司動物疫苗領域布局進入收穫期,腹胃輪三聯苗、口蹄疫、H5N1 高致病性禽流感等重磅品種依次上市,構築豐富產品線。公司「動保+人保」雙輪戰略牛刀初試,未來股東層面更多資源紅利值得期待。
  • Nat Biotechnol:科學家發現能準確高效進行單細胞轉錄組特性分析的...
    2020年4月9日 訊 /生物谷BIOON/ --為了確保單細胞RNA測序能夠使用最好的方法,日前研究人員對13種方法進行了基準性的測試,一項刊登在國際雜誌Nature Biotechnology上的研究報告中,來自西班牙的科學家們通過研究發現,日本理化所開發的Quartz-seq2方法或許是進行單細胞RNA測序的最佳手段。
  • 鴨茅基因組測序完成 我國牧草「生命天書」被破譯
    鴨茅基因組測序完成 我國牧草「生命天書」被破譯 2020-01-21 03:48:44 責任編輯:卞立群 2020年01月21日 03:48 來源:科技日報參與互動   鴨茅基因組測序完成
  • 首個現代蛙類基因組被成功破譯
    原標題:首個現代蛙類基因組被成功破譯  南方日報訊 (記者/馬芳 通訊員/劉旭林)3日,來自中科院昆明動物所和深圳華大基因國家基因庫的研究人員成功破譯了高山倭蛙基因組,這是迄今為止破譯的首個現代蛙類基因組,也是目前破譯的第二個兩棲動物的基因組,為兩棲動物進化研究提供了新線索。相關研究成果在美國科學院院刊(PNAS)雜誌在線發表。
  • BD(中國)-伯豪生物單細胞研究聯合實驗室助力單細胞多組學研究
    2019年10月18日-中國上海,上海伯豪生物技術有限公司(以下簡稱「伯豪生物」)攜手BD(中國)(以下簡稱「BD」)成立BD(中國)-伯豪生物單細胞研究聯合實驗室,並成功舉行了揭牌儀式和單細胞測序前沿技術應用交流會。
  • 單細胞中3D基因組結構和DNA甲基化的同步分析
    單細胞中3D基因組結構和DNA甲基化的同步分析 作者:小柯機器人 發布時間:2019/9/10 15:16:34 美國索爾克生物研究所的Joseph R. Ecker和Jesse R.
  • 15國超100位首席科學家聯手破譯「地球生命密碼」,中國沒有缺席
    2017年2月,加州大學戴維斯分校基因組學家哈瑞斯·萊文等人和華大基因生物學家張國捷等組成的科研團隊聯合倡議,全球科學家合作開啟另一項與人類基因組計劃類似的項目——地球生物基因組計劃,對地球上所有真核生物進行測序。 真核生物是所有單細胞或多細胞的、其細胞具有細胞核的生物的總稱,包括所有動物、植物、真菌和其他具有由膜包裹著的複雜亞細胞結構的生物。
  • 破譯人體密碼——人類基因組計劃的意義及其對生物學研究的影響
    人類基因組計劃正在設法對人類基因組進行詮釋,並揭示它對於人類自身有哪些意義。」   以前是分子生物學家、現在是美國國家衛生研究所計算機專家的格雷格·舒勒正在編寫一個長度為674行的程序以便對鹼基字母的重疊部分進行重新分析。在對多餘的基因序列進行研究的過程中,他突然發現:人類基因組計劃破譯的 DNA鹼基字母數量早就在今年3月9日突破了20億大關。
  • 科學網—我學者破譯食蟹猴與中國恆河猴基因組
    繼人類、黑猩猩、印度恆河猴之後 本報訊(記者李潔尉 通訊員劉慧嬋 樊麗) 記者從華南理工大學獲悉,近日,該校生物科學與工程學院名譽院長王小寧為共同責任作者,青年教師凌飛為共同第一作者參與完成的《食蟹猴與中國恆河猴兩種非人靈長類動物模型的基因組測序與比較》在影響因子達31的Nature Biotechnology上在線發表。
  • Nature:用單細胞基因組探索多樣性
    如今,兩個新的大規模研究利用單細胞基因組,直接從未培養的環境樣本中恢復了細菌和古細菌基因組。Rinke等人利用螢光活化性細胞分選從9個環境樣本中隔離了9,600個單細胞,包括海水、淡水、熱液以及沉積物,其中3,330個單擴增基因組(SAG)是通過多重置換擴增得到的。
  • Nat Methods:新型基因組工具CITE-seq或能實現單細胞大規模多維度...
    2017年8月3日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Nature Methods上的研究報告中,來自紐約基因組研究中心(NYGC)的研究人員通過研究開發了一種新技術,或能幫助推動單細胞RNA測序的進程,單細胞RNA測序是基因組研究的重要領域,其能夠幫助研究人員深入解讀單細胞的特性,同時還能夠幫助有效區分不同的細胞類型,以及在單細胞水平下研究多種人類疾病的發病機制
  • 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