時(shí)空簡(jiǎn)訊第46期。

現(xiàn)代胚胎發(fā)育生物學(xué)的研究多集中在模式動(dòng)物小鼠、斑馬魚(yú)等，而基于倫理的考慮，人類(lèi)胚胎發(fā)生的早期窗口期在很大程度上是未知的。隨著新興單細(xì)胞和空間組學(xué)技術(shù)、體外胚胎培養(yǎng)技術(shù)等的發(fā)展，讓我們看到了打開(kāi)人類(lèi)胚胎早期發(fā)育“黑匣子”的希望。在此，本期遴選了10篇有關(guān)應(yīng)用單細(xì)胞和空間組學(xué)技術(shù)研究胚胎早期發(fā)育和各器官形成的文章，以期為理解正常的器官發(fā)生、突變、環(huán)境和傳染性疾病對(duì)人類(lèi)發(fā)育的影響提供參考。

全胚胎/Whole Embryo

人類(lèi)所有轉(zhuǎn)錄因子異構(gòu)亞型的條形碼文庫(kù)和轉(zhuǎn)錄因子圖譜

Cell?[IF：66.850]

① 創(chuàng)建了一個(gè)包含所有注釋的人類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子（transcription factors，TF）剪接異構(gòu)體（3548）的條形碼ORF（開(kāi)放閱讀框）庫(kù)，并將其應(yīng)用于構(gòu)建超過(guò)110萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的TF圖譜，以單細(xì)胞分辨率繪制每個(gè)TF過(guò)表達(dá)在人類(lèi)胚胎干細(xì)胞（human embryonic stem cells，hESCs）中引起的表達(dá)譜變化。

② IF圖譜將IF誘導(dǎo)的表達(dá)譜映射到參考細(xì)胞類(lèi)型，能夠系統(tǒng)地識(shí)別驅(qū)動(dòng)細(xì)胞狀態(tài)變化的TFs，包括從所有三個(gè)胚層和滋養(yǎng)層產(chǎn)生細(xì)胞類(lèi)型，以及broad-spectrum發(fā)現(xiàn)，如orphan TFs的分類(lèi)。

③?利用文庫(kù)進(jìn)行靶向和順序的TF篩選，創(chuàng)建了一個(gè)定制的細(xì)胞疾病模型，并整合mRNA表達(dá)和染色質(zhì)可及性數(shù)據(jù)，表征了IF調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

④?通過(guò)開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證一種預(yù)測(cè)TF組合的策略來(lái)表征組合TF過(guò)表達(dá)的影響，該策略可以產(chǎn)生匹配參考細(xì)胞類(lèi)型的目標(biāo)表達(dá)譜，以推動(dòng)細(xì)胞工程的發(fā)展。（Lina）

A transcription factor atlas of directed differentiation.

2023.01.05；DOI：10.1016/j.cell.2022.11.026

研究文章；人，胚胎，轉(zhuǎn)錄因子，胚胎干細(xì)胞，基因表達(dá)；Julia Joung, Sai Ma, Tristan Tay, Kathryn R. Geiger-Schuller, Feng Zhang; MIT, Broad Institute of MIT and Harvard, McGovern Institute for Brain Research at MIT, Harvard University; USA.

VASA-seq：?jiǎn)渭?xì)胞高通量總RNA測(cè)序新技術(shù)

Nature Biotechnology?[IF：68.164]

① 開(kāi)發(fā)了單細(xì)胞全長(zhǎng)總轉(zhuǎn)錄組測(cè)序新技術(shù)——VASA-seq，同時(shí)檢測(cè)多聚腺苷化和非多聚腺苷化轉(zhuǎn)錄本，測(cè)序數(shù)據(jù)可用于選擇性剪接（native splicing，AS）分析；該技術(shù)在基于平板和液滴微流控的流程中兼容，具有唯一片段標(biāo)識(shí)符（unique fragment identifier，UFI），且基因組覆蓋率檢測(cè)均勻、敏感度較高、成本較低、節(jié)約時(shí)間。

② 將VASA-seq分析33,662個(gè)小鼠胚胎（E6.5、E7.5、E8.5和E9.5）的單細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)了許多長(zhǎng)非編碼RNAs（long non-coding RNAs，lncRNAs）細(xì)胞類(lèi)型標(biāo)記；通過(guò)比較VASA-seq與10x平臺(tái)數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)前者檢測(cè)到較低比例蛋白質(zhì)編碼轉(zhuǎn)錄本，而lncRNAs和轉(zhuǎn)錄因子的檢測(cè)水平約高出2~3倍，不過(guò)sncRNAs僅在VASA-seq數(shù)據(jù)集中被捕獲。

③ VASA-seq可檢測(cè)到大量組蛋白編碼轉(zhuǎn)錄本作為周期細(xì)胞標(biāo)記物，用于細(xì)胞周期和細(xì)胞類(lèi)型組蛋白基因表達(dá)差異分析，發(fā)現(xiàn)一些組蛋白基因表現(xiàn)出生殖層或細(xì)胞類(lèi)型特異性表達(dá)；使用VASA-seq可進(jìn)行更靈敏的RNA速度評(píng)估，在細(xì)胞圖譜中實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的發(fā)育軌跡預(yù)測(cè)，揭示血液成熟過(guò)程的不同軌跡。

④ 使用VASA-seq全長(zhǎng)覆蓋率跨細(xì)胞類(lèi)型識(shí)別小鼠發(fā)育過(guò)程中AS模式，如心臟形態(tài)、早期原腸胚、胚胎外組織和血液的發(fā)育等；通過(guò)紅細(xì)胞差異剪接分析，發(fā)現(xiàn)了廣泛的跨膜細(xì)胞骨架蛋白重排。（Yuki）

High-throughput total RNA sequencing in single cells using VASA-seq.

2022.06.27；DOI：10.1038/s41587-022-01361-8

研究文章；小鼠，胚胎，心臟、血液，VASA-seq，選擇性剪接，非多聚腺苷化轉(zhuǎn)錄本，非編碼轉(zhuǎn)錄本，組蛋白基因，細(xì)胞周期；Fredrik Salmen, Joachim De Jonghe, Florian Hollfelder, Alexander van Oudenaarden; Hubrecht Institute-KNAW (Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences) and University Medical Center, Oncode Institute, University of Cambridger; Netherlands, UK.

空間分辨單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜闡明人類(lèi)胚胎的早期器官發(fā)生

Nature Cell Biology?[IF：28.213]

① 聯(lián)合scRNA-seq和空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，構(gòu)建了人類(lèi)胚胎在器官發(fā)育初期（4～6周）詳細(xì)的空間分辨單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜（HEOA：https://heoa.shinyapps.io/base/），深度刻畫(huà)了各個(gè)器官最初的特異性祖先狀態(tài)，并發(fā)現(xiàn)未知細(xì)胞類(lèi)型和人特異性空間模式，以及脊椎動(dòng)物中保守的階段調(diào)控機(jī)制。

② 基于185,140個(gè)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組，生成了18個(gè)發(fā)育系統(tǒng)中313個(gè)簇的綜合圖集，并結(jié)合157篇文獻(xiàn)中總結(jié)的細(xì)胞類(lèi)型信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人類(lèi)早期器官發(fā)生的細(xì)胞類(lèi)型的深度注釋。

③ 結(jié)合胚胎切片上的空間轉(zhuǎn)錄組，描述了頭部中胚層中以前未被重視的細(xì)胞類(lèi)型，以及與鄰近組織的潛在相互作用。

④ 結(jié)合其他脊椎動(dòng)物的數(shù)據(jù)，揭示了軸（axis）的空間模式、發(fā)育進(jìn)程的系統(tǒng)時(shí)間調(diào)控和潛在的人類(lèi)特異性調(diào)控。（Lina）

A single-cell transcriptome atlas profiles early organogenesis in human embryos.

2023.03.16；DOI：10.1038/s41556-023-01108-w

研究文章；人，胚胎，器官發(fā)生，細(xì)胞類(lèi)型，發(fā)育，scRNA-seq，空間轉(zhuǎn)錄組；Yichi Xu, Tengjiao Zhang, Zhirong Bao, Weiyang Shi; Sloan Kettering Institute, 上海市東方醫(yī)院(同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院)再生醫(yī)學(xué)研究所, 中國(guó)海洋大學(xué)；USA，中國(guó)

利用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組了解在早期胚胎發(fā)育過(guò)程中的干細(xì)胞譜系規(guī)范

Annual Review of Genomics and Human Genetics?[IF: 7.243]

① 胚胎發(fā)育和干細(xì)胞分化為理解協(xié)調(diào)細(xì)胞命運(yùn)決定的分子調(diào)控和組織模式的構(gòu)建提供了范例；scRNA-seq和空間轉(zhuǎn)錄組等新興技術(shù)為剖析細(xì)胞組織、形態(tài)和分子特性的分化，以及血統(tǒng)分配開(kāi)辟了新途徑。

② 描述了scRNA-seq分析在干細(xì)胞系的分子軌跡和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究中的應(yīng)用，如預(yù)測(cè)細(xì)胞譜系分析軌跡、解析譜系變化和分子特征、推斷基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

③ 強(qiáng)調(diào)了單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組的綜合實(shí)驗(yàn)和計(jì)算分析在描述早期發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞譜系的起源和軌跡的重要意義。

④ 單細(xì)胞、空間轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)合單細(xì)胞成像追蹤和對(duì)發(fā)育中的胚胎中單個(gè)細(xì)胞位置的了解，可確定每種細(xì)胞類(lèi)型的譜系；比較非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)和小鼠的原腸期研究，以及體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南嚓P(guān)性，揭示原腸期發(fā)育過(guò)程中的分子結(jié)構(gòu)和譜系特征將成為胚胎發(fā)育研究中的一個(gè)極其重要的課題。（馬揚(yáng)）

Using single-cell and spatial transcriptomes to understand stem cell lineage specification during early embryo development.

2020.04.27；DOI：10.1146/annurev-genom-120219-083220

綜述；胚胎發(fā)育，細(xì)胞譜系，干細(xì)胞分化，軌跡推斷，單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)，空間轉(zhuǎn)錄組；Guangdun Peng, Naihe Jing; 中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院，北京干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究院，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)；中國(guó)

胚胎腦/Fetal Brain

scRNA-seq和ATAC-seq聯(lián)合繪制人類(lèi)大腦海馬體的細(xì)胞圖譜和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)

Nature?[IF：42.778]

① 通過(guò)scRNA-seq和ATAC-seq聯(lián)合分析，闡明了人海馬體胚胎發(fā)育過(guò)程中的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞命運(yùn)決定因子，繪制了高精度發(fā)育細(xì)胞圖譜，解析了海馬發(fā)育過(guò)程中的不同細(xì)胞類(lèi)型及其關(guān)鍵的分子與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

② 使用scRNA-seq分析16~27孕周人胚胎海馬體的30,416個(gè)細(xì)胞，確定了47種不同的細(xì)胞亞型及其發(fā)育軌跡，并鑒定了PAX6+和HOPX+海馬祖細(xì)胞的遷移路徑和細(xì)胞譜系，以及CA1、CA3和齒狀回神經(jīng)元的區(qū)域標(biāo)記物。

③ PROX1轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近存在LEF1或TCF4的三個(gè)潛在結(jié)合位點(diǎn)，揭示了齒狀回神經(jīng)元標(biāo)志物PROX1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；海馬體的興奮性神經(jīng)元在16孕周進(jìn)行突觸組織和軸突的發(fā)生，且海馬體的非齒狀回區(qū)域的興奮性神經(jīng)元比前額葉皮質(zhì)更成熟，闡明了發(fā)育中人類(lèi)前額葉皮質(zhì)和海馬的空間特異性基因表達(dá)。

④ 16~27孕周的人海馬體分子特征與出生0~5 d的小鼠相似，但人海馬體存在靈長(zhǎng)類(lèi)特有的基因，如NBPF1，揭示了這兩物種在時(shí)空上基因表達(dá)的不同。

⑤LHX2在NBPF1-GFP+細(xì)胞中高表達(dá)，且在PROX1起始位點(diǎn)附近發(fā)現(xiàn)LHX2的3個(gè)潛在的結(jié)合位點(diǎn)，表明NBPF1可能通過(guò)LHX2調(diào)節(jié)海馬的發(fā)育；靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物特異性基因NBPF1的瞬時(shí)表達(dá)會(huì)導(dǎo)致小鼠海馬中的PROX1+細(xì)胞的顯著增加。（杰）

Decoding the development of the human hippocampus.

2020.01.15；DOI：10.1038/s41586-019-1917-5

研究文章；人，小鼠，胚胎，海馬體，發(fā)育，跨物種比較，基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，scRNA-seq，ATAC-seq；Suijuan Zhong, Wenyu Ding, Le Sun, Yufeng Lu, Qian Wu, Xiaoqun Wang；中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所，中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心，北京師范大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)；中國(guó)

scRNA-seq揭示大腦皮層神經(jīng)元時(shí)空發(fā)育過(guò)程

Science Advances?[IF: 13.116]

① 收集妊娠早期到中期（9~28周）的人類(lèi)胚胎腦組織樣本，應(yīng)用scRNA-seq獲得14,239個(gè)單細(xì)胞數(shù)據(jù)，全面繪制了胚胎發(fā)育關(guān)鍵階段的大腦皮層額葉（frontal lobe，F(xiàn)L）、頂葉（parietal lobe，PL）、枕葉（occipital lobe，OL）、顳葉（temporal lobe，TL）以及皮層下區(qū)域腦干（pons）的轉(zhuǎn)錄組圖譜，鑒定了8種主要細(xì)胞類(lèi)型及其亞型，并通過(guò)標(biāo)記基因?qū)﹃P(guān)鍵的細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)行了功能驗(yàn)證，表征了它們的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)，揭示了大腦皮層各區(qū)域發(fā)育成熟的時(shí)序差異。

② 鑒定出NPC_1（neural progenitor cell，NPC）細(xì)胞為心室徑向膠質(zhì)細(xì)胞，NPC_2細(xì)胞為前體sub-RGs（oRGs），NPC_4細(xì)胞為中間祖細(xì)胞，并檢測(cè)到一個(gè)新的、人類(lèi)特有的瞬時(shí)NPCs亞群（NPC_3），該亞群特異性地富集在11~14孕周胚胎皮層的增殖區(qū)域。

③ 在24周的FL神經(jīng)元中檢測(cè)到動(dòng)作電位信號(hào)，說(shuō)明FL神經(jīng)元較PL、TL、OL更早具備了電生理活性。

④ 大腦皮層和pons神經(jīng)元在分子調(diào)控和發(fā)育模式上表現(xiàn)出明顯的時(shí)空差異，其中pons神經(jīng)元發(fā)育和成熟的更早。

⑤ 通過(guò)人和小鼠大腦皮層發(fā)育過(guò)程比較，發(fā)現(xiàn)兩者皮層細(xì)胞發(fā)育模式保守，并且NPC_3和內(nèi)皮信號(hào)基因APOLD1是人類(lèi)特有的。（劉卓雅）

Single-cell transcriptome analysis reveals cell lineage specification in temporal-spatial patterns in human cortical development.

2020.08.21；DOI: 10.1126/sciadv.aaz2978

研究文章；人，大腦皮層，腦干，神經(jīng)細(xì)胞，發(fā)育，scRNA-seq；Xiaoying Fan, Yuanyuan Fu, Xin Zhou, Le Sun, Ming Yang, Jie Qiao, Xiaoqun Wang, Fuchou Tang; 北京大學(xué)，北京大學(xué)第三醫(yī)院，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所；中國(guó)

胎兒肺/Fetal Lung

人類(lèi)胎兒肺細(xì)胞圖譜揭示近端-遠(yuǎn)端軸分化軌跡和上皮細(xì)胞命運(yùn)相關(guān)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子

Cell?[IF：66.850]

① 聯(lián)合使用scRNA-seq、scATAC-seq、高通量空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和單細(xì)胞成像技術(shù)，分析來(lái)自受孕后5~22周（pcw）人類(lèi)胎兒的肺組織，繪制了人類(lèi)胚胎肺發(fā)育的多組學(xué)細(xì)胞圖譜（https://lungcellatlas.org），揭示了發(fā)育過(guò)程中不同細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞譜系軌跡，為成人肺部疾病進(jìn)展的研究提供了新見(jiàn)解。

② 在胚胎肺組織中識(shí)別出144種細(xì)胞狀態(tài)/類(lèi)型，包括以前未識(shí)別的祖細(xì)胞狀態(tài)、過(guò)渡細(xì)胞類(lèi)型和與人類(lèi)小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）亞型相關(guān)的神經(jīng)內(nèi)分泌（neuroendocrine，NE）細(xì)胞亞型。

③ 發(fā)育氣道中存在兩種神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞亞型：經(jīng)典肺NE細(xì)胞（GRP+）和GHRL+NE細(xì)胞（TTR+、GHRL+）；在肺發(fā)育的所有階段，細(xì)胞都在分化之前從尖端進(jìn)入柄狀態(tài)，并遵循mid-tip → late-tip →late-stalk → AT1/AT2細(xì)胞的分化軌跡。

④ 氣道和外膜成纖維細(xì)胞均表達(dá)獨(dú)特的信號(hào)分子組合，并在鄰近的氣道上皮或血管內(nèi)皮與分布廣泛的肺泡成纖維細(xì)胞之間形成物理屏障。

⑤ 使用該肺細(xì)胞圖譜預(yù)測(cè)了肺祖細(xì)胞狀態(tài)、信號(hào)相互作用和定義轉(zhuǎn)錄因子的譜系，并展示了如何使用人類(lèi)胎兒肺類(lèi)器官模型進(jìn)行有效地測(cè)試。（邢雅楠）

A human fetal lung cell atlas uncovers proximal-distal gradients of differentiation and key regulators of epithelial fates.

2022.12.08；DOI：10.1016/j.cell.2022.11.005

研究文章；人，胚胎，肺，神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，肺泡成纖維細(xì)胞，發(fā)育，scRNA-seq，scATAC-seq，空間轉(zhuǎn)錄組；Peng He, Kyungtae Lim, Dawei Sun, Emma L. Rawlins; Wellcome Sanger Institute, European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI), University of Cambridge; UK.

產(chǎn)前心臟/Fetal Heart

人類(lèi)早期產(chǎn)前心臟發(fā)育中心肌細(xì)胞的高度異質(zhì)性

iScience?[IF：6.107]

① 綜合單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，以及空間共定位細(xì)胞類(lèi)型之間的配體-受體串?dāng)_分析，對(duì)受孕后6.5~7周的人類(lèi)產(chǎn)前心肌細(xì)胞進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)早期產(chǎn)前人類(lèi)心臟中心?。╟ardiomyocytes，CMs）細(xì)胞具有高度異質(zhì)性、獨(dú)特的位置依賴(lài)特性和復(fù)雜的配體-受體串?dāng)_。

② 識(shí)別出8種發(fā)育中的CMs類(lèi)型，這是人類(lèi)發(fā)育細(xì)胞圖譜（Human Developmental Cell Atlas）中確定的CMs的兩倍多。

③ CMs在細(xì)胞周期活性、線粒體含量和連接蛋白基因表達(dá)方面具有高度變異性，并差異分布在心室（包括流出道）和心房（包括竇房結(jié)）中。

④ CMs配體-受體的串?dāng)_主要與非CMs類(lèi)型有關(guān)，包括與心臟發(fā)生相關(guān)的通路。（Lina）

High cardiomyocyte diversity in human early prenatal heart development.

2022.12.20；DOI：10.1016/j.isci.2022.105857

研究文章；人，胚胎，心臟，心肌細(xì)胞，異質(zhì)性，發(fā)育，scRNA-seq，空間轉(zhuǎn)錄組，配體-受體串?dāng)_；Christer Sylvén, Stefania Giacomello; Karolinska Institute, KTH Royal Institute of Technology; Sweden.

胎肝/Fetal Liver

單細(xì)胞時(shí)空轉(zhuǎn)錄組技術(shù)揭示胎造血干細(xì)胞擴(kuò)增功能單元及其分子機(jī)制

Cell Research?[IF：25.617]

① 利用scRNA-seq和空間轉(zhuǎn)錄組（包括華大自主研發(fā)的時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq）聯(lián)合分析，繪制了小鼠胎肝（fetal liver，F(xiàn)L）發(fā)育的單細(xì)胞時(shí)空轉(zhuǎn)錄組圖譜，解析了造血干/祖細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組和功能異質(zhì)性，鑒定了新型的造血干細(xì)胞擴(kuò)增的功能單元（HSC ‘pocket-like’ units，HSC PLUS）并揭示了其分子機(jī)制。

② 通過(guò)scRNA-seq構(gòu)建了E11.5、E12.5、E13.5、E14.5四個(gè)時(shí)期發(fā)育中FL單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，并發(fā)現(xiàn)CD93不僅是表征造血干細(xì)胞和多能祖細(xì)胞（HSC/MPP）異質(zhì)性的表面標(biāo)志物，而且在功能上也是FL HSC/MPP發(fā)育所必需的。

③ 使用CellPhoneDB方法構(gòu)建了HSC/MPP-niche細(xì)胞相互作用網(wǎng)絡(luò)，鑒定了潛在的促造血干細(xì)胞擴(kuò)增分子。

④ 利用空間坐標(biāo)特征將微環(huán)境細(xì)胞與HSC/MPP的空間關(guān)系分為intra-spots（關(guān)系最密切）、inter-spots（關(guān)系密切）和others distant spots（關(guān)系疏遠(yuǎn)）三類(lèi)，揭示了互作細(xì)胞和配對(duì)信號(hào)分子的空間關(guān)系。

⑤ 巨噬細(xì)胞通過(guò)形成一種“口袋狀”的結(jié)構(gòu)來(lái)促進(jìn)HSC/MPP的擴(kuò)增，進(jìn)而定義了造血干細(xì)胞擴(kuò)增的基礎(chǔ)功能單元（HSC PLUS）。

⑥?跨物種分析和功能驗(yàn)證表明，小鼠和人胎肝HSCs/MPPS之間存在保守的細(xì)胞間相互作用和擴(kuò)增機(jī)制，但轉(zhuǎn)錄組特征存在差異。（王冰/趙瑞珍/劉傳軍）

Identification of HSC/MPP expansion units in fetal liver by single-cell spatiotemporal transcriptomics.

2021.08.02；DOI：10.1038/s41422-021-00540-7

研究文章；小鼠，胚胎，肝臟，造血干細(xì)胞，擴(kuò)增單元，scRNA-seq，空間轉(zhuǎn)錄組，Stereo-seq；Suwei Gao, Qiang Shi, Feng Liu, Cheng Li；中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京大學(xué)；中國(guó)

胎兒消化道/Fetal Digestive Tract

胎兒消化道發(fā)育的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜

Nature Cell Biology?[IF: 19.064]

① 采用scRNA-seq分析來(lái)自人妊娠6~25周（估計(jì)受精時(shí)間后數(shù)周）的胚胎中食道、胃、小腸和大腸，以及2個(gè)成人的大腸組織，共獲取到5,277個(gè)單細(xì)胞，定義了40種不同的細(xì)胞類(lèi)型（胚胎發(fā)育階段30種，成人大腸10種），闡明了4種器官在人類(lèi)胚胎發(fā)育過(guò)程中的基因表達(dá)圖譜及其信號(hào)調(diào)控機(jī)制，不同細(xì)胞類(lèi)型的精準(zhǔn)發(fā)育路徑和基因表達(dá)特征，并進(jìn)一步詳細(xì)解析了大腸發(fā)育、成熟的路徑和關(guān)鍵生物學(xué)特征。

② 胚胎發(fā)育早期（6~11周），消化道是以干、祖細(xì)胞的快速增殖和保持未分化狀態(tài)為主要特征，中期（12~18周）初步建立了消化功能和免疫功能，晚期（19~25周）主要以組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特化和消化吸收功能特化和成熟為主要特征。

③ 胚胎發(fā)育早期4個(gè)消化道器官的基本基因表達(dá)特征仍然非常相似（僅259個(gè)差異表達(dá)基因），而發(fā)育晚期差異較大，差異表達(dá)基因增加到1,193個(gè)。

④ 發(fā)育晚期大腸中的細(xì)胞類(lèi)型以及其基因表達(dá)模式與成年人階段已經(jīng)很接近，其中一些特定細(xì)胞類(lèi)型的關(guān)鍵基因的表達(dá)也趨于一致，說(shuō)明在胚胎晚期大腸的主要細(xì)胞類(lèi)型可能已具備了初步的食物消化和營(yíng)養(yǎng)吸收功能。（逄慧/Lina）

Tracing the temporal-spatial?transcriptomelandscapes of the human fetal digestive tract using single-cell RNA-sequencing.

2018.05.25；DOI：10.1038/s41556-018-0105-4

研究文章；人，胚胎，食道，胃，小腸，大腸，scRNA-seq；Shuai Gao, Liying Yan, Rui Wang, Jingyun Li, Hao Ge, Jie Qiao, Fuchou Tang; 北京大學(xué)第三醫(yī)院，國(guó)家輔助生殖與優(yōu)生工程技術(shù)研究中心和生殖內(nèi)分泌教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京大學(xué)；中國(guó)

特別關(guān)注

4月6日將舉辦“時(shí)空組學(xué)技術(shù)在發(fā)育研究中的策略與成果”研討會(huì)。華大生命科學(xué)研究院王文婧副研究員，華大生命科學(xué)研究院成夢(mèng)南博士，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院陳緒勇副研究員等將出席研討會(huì)，對(duì)生命發(fā)育前沿研究進(jìn)展進(jìn)行分享。敬請(qǐng)期待！