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《Cell | 开发单细胞组学新方法，用于表征体内增殖祖细胞的转录组和开放染色质组》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2023-09-29

  • 2023年9月28日，美国洛克菲勒大学曹俊越团队在Cell发表题为Tracking cell-type-specific temporal dynamics in human and mouse brains的文章。研究人员结合新生细胞标记和组合索引单细胞测序技术(single-cell combinatorial indexing)，开发了一项单细胞组学新方法TrackerSci，用于表征体内增殖祖细胞的转录组和开放染色质组。

    使用TrackerSci，研究了不同年龄阶段和阿尔茨海默病模型小鼠的全脑新生细胞，揭示了多样的祖细胞类型及其表观遗传特征，量化了与衰老相关的细胞类型特异性增殖和分化的变化动态，并鉴定衰老相关调控基因。此外，该研究扩展至老年人脑，研究了祖细胞跨物种间的保守特征，并分析了脑区特定的细胞分化动态。




    本文内容转载自“小柯生命”微信公众号。

    原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/nHq-ctPZ7g0QwyXiChkCeg

  • 原文来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867423009765
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相关报告

  • 《多组学研究揭示了体内hiv -1感染细胞的特征》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2020-08-04
    • 为了根除HIV-1感染，阐明体内HIV-1感染细胞的详细特征和异质性是重要的。在本研究中，我们使用了感染基因修饰的HIV-1的造血干细胞移植人源化小鼠模型来揭示体内产生HIV-1细胞的多种特征。 东京大学医学科学研究所(IMSUT)的一个研究小组利用感染hiv -1的细胞进行了“多组学”分析，这是最近发展起来的全面研究生物样本特征的技术。 “我们的发现描述了体内产生HIV-1细胞的多种特征，这可能为HIV-1治愈方法的发展提供线索。首席科学家、日本国立卫生研究院传染病控制系系统病毒学系副教授(首席研究员)Kei Sato说。 这项研究的结果发表在2020年7月14日的Cell Reports上。 “治愈HIV-1”研究 为了根除HIV-1感染，深入了解HIV-1感染细胞广泛的体内特性是很重要的。 最近开发的“组学”分析(*1)可以成为鉴定hiv -1感染细胞特征的强大工具。然而，应该指出的是，感染者体内的绝大多数CD4+ T细胞(*2)未被感染，因此，体内“大量”CD4+ T细胞的转录情况不能反映“纯”产生hiv -1的细胞。 多组学分析，全面揭示体内hiv -1感染细胞的特征 在本研究中，课题组使用在相对稳定的体内免疫条件下维持人类白细胞生成的人造血干细胞移植小鼠模型和具有复制能力的报告基因HIV-1，并使用四种最近发展的技术来研究病毒基因组学和转录组学。 根据研究小组的说法，本研究包括以下四个分析: 首先，液滴数字PCR显示了感染的人源化小鼠中存在潜在的宿主。第二，结合位点的表观遗传修饰与病毒产生的关联表明，结扎介导的PCR显示HIV-1更倾向于整合到开放的染色质区域。第三，数字rna测序量化了体内产生hiv -1的细胞中病毒转录本的绝对拷贝数，进一步鉴定了病毒感染和未感染细胞之间差异表达的基因。最后，单细胞rna测序揭示并表征了体内产生hiv -1细胞的异质性。 佐藤副教授强调“据我们所知，本研究是首次对产生hiv -1细胞的多个方面进行调查，也是首次对体内感染hiv -1的细胞特征进行全面调查”。 笔记(* 1)“组学”分析 一种科学研究领域，旨在全面地描述和量化生物样本的特征。多种生物学“-ome”信息类别(如基因组和转录组)的组合。 (*2) CD4+ T细胞 协调获得性免疫反应的免疫细胞亚群。
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  • 《Nat Commun | 上海药物所发现体外扩增肝细胞新方法》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-12-02
    • 　　肝脏是哺乳动物重要的代谢器官。肝脏在生理稳态过程中通过缓慢的增殖维持自我更新，但在受到损伤后具有很强的再生能力。研究表明，在2/3肝切除后，小鼠肝脏能在一周内恢复至原先大小。与体内的增殖能力不同，成体肝细胞在体外难以进行培养和扩增。虽然近期的一些研究发现，利用小分子化合物和细胞因子等可以实现肝细胞在体外的长期扩增，但这些培养方法较为复杂，且长期体外培养的肝细胞往往功能受损。 　　鉴于肝细胞在临床治疗、药物筛选和药物安全性评价等方面的应用价值，对肝细胞的体外扩增机制及方法的研究具有重要意义。2022年11月29日，中国科学院上海药物研究所谢欣研究组在Nature Communications发表了题为“IL6 supports long-term expansion of hepatocytes in vitro”的研究论文，报道了简单且接近生理条件的长期扩增并保持原代肝细胞功能的新体系。 　在此项研究中，研究人员通过筛选体内调节肝脏再生的细胞因子，发现利用IL-6结合EGF和HGF（IL6培养基）即可诱导小鼠原代肝细胞在体外大量扩增，并可以接近无限传代（论文发表时已>50代）。通过实验及估算，肝细胞可以在150天内扩增约1035倍（图1）。研究人员发现，肝细胞在扩增过程中会去分化为肝祖细胞（IL6 induced hepatic progenitor cells, IL6-iHPCs）进行增殖，并且增殖中的肝祖细胞一直具有分化为成熟肝细胞（IL6 induced mature hepatocytes, IL6-iMHs）的能力。并且IL-6培养基也可用于建立单细胞来源的IL6-iHPCs细胞系。此外，研究人员还发现，IL6-iMHs具有与原代肝细胞相似的功能，例如：糖原储存、白蛋白分泌、尿素合成和药物代谢等。IL6-iMHs也具有与原代肝细胞相似的体内治疗作用，IL6-iMHs能在移植后60天左右重建Fah-/-小鼠的整个肝脏（>95%），并挽救Fah-/-小鼠的生命（图1）。研究人员也证实，扩增至30代后的IL6-iMHs依然具有很好的重建Fah-/-小鼠肝脏和挽救Fah-/-小鼠生命的作用。 成熟的肝细胞多为多倍体细胞。但在体外培养过程中，IL6培养基主要促进二倍体肝细胞的扩增。进一步研究发现，IL6培养基可激活STAT3、ERK和AKT等信号通路（图2）。通过系统比较肝切后体内再生过程，以及肝细胞在体外不同培养条件下的转录组的变化，我们发现IL6培养基下游三条主要通路的组合可进一步激活Barx2、FoxM1、Elf3和Mxd3等转录因子的表达，从而促进肝细胞的增殖。 　　综上，本研究建立了模拟生理条件的体外高效扩增肝细胞的新方法。此研究弥补了肝细胞体内再生和体外扩增之间的空白，对解析肝细胞增殖机制具有重要意义，同为也为大量利用肝细胞进行的药物筛选和临床治疗奠定了基础。 上海药物所谢欣研究员为该文章的通讯作者，课题组郭任副研究员、上海药物所和上海科技大学联合培养研究生蒋萌萌博士、复旦大学王刚博士、上海药物所和国科大杭州高等研究院联合培养博士研究生李冰为文章的并列第一作者。本课题是在中国科学院器官重建与制造先导专项、国家自然科学基金及中国博士后基金的支持下完成。 　　原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-35167-8
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