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文章连发|南通大学应用新格元单细胞技术绘制小鼠附睾组织图谱

发布时间:2020-06-17 10:30:10阅读次数:931
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2020年1月6日,南通大学陈浩老师团队应用新格元单细胞技术,在bioRxiv上发表了关于小鼠附睾组织的单细胞研究成果,文章题为:The landscape of mouse epididymal cells defined by the single-cell RNA-Seq。

文章绘制了小鼠附睾的单细胞图谱,提供了小鼠附睾全面的细胞类型,为相关研究提供了丰富的资源。

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一、研究背景

哺乳动物的附睾由盘绕和相互连接的区域组成,每个区域都包含多种细胞亚型。之前对附睾中的细胞类型、位置,形态、marker基因等信息已经进行了大量的研究,然而针对附睾组织的细胞组成以及基因调控的知识还比较缺乏。


二、研究方法

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三、研究结论

1、绘制附睾组织不同区域单细胞图谱

12597个细胞被分为5个细胞亚型包括主细胞,透明/窄细胞,基底细胞,精子和T细胞,通过鉴定它们的marker基因,为之后的细胞分型提供基础。cluster 1在附睾的尾区分布比例很高,cluster 1中高表达的基因与 “分泌”,“信号肽”,“蛋白质消化吸收”等通路相关,并且基因Col6a1(精子分泌蛋白基因)Olfml(嗅觉素相关基因)在cluster 1中高表达,可能预示这个细胞亚型在附睾组织中可以与精细胞相互作用。

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图1 附睾组织单细胞图谱及C0l6a1,olfml3基因表达情况


2、原代细胞主要细胞亚群

附睾主细胞(Principal cell)是组成附睾组织小管的主要细胞,Aqp9是其marker基因。将附睾主细胞分为了9个细胞亚群,在这9个细胞亚型中,c0.3和c0.6是之前报道过的细胞亚型,另外7个亚群为新的亚群。

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图2 附睾主细胞亚型


3、不同细胞亚型在附睾组织中的分布比例存在明显差异

之前的研究发现不同的细胞亚型在不同空间位置上的分布存在差异,因此了解不同的细胞亚型比例的空间分布有助于我们了解其功能。在本研究中,线粒体基因的表达在体区和尾区明显的要比头区高,表明附睾的末端区域可能需要更多的能量供应。不同的细胞亚型在不同位置的分布不同,发现c0.0, c0.1, c0.4在末端分布比较多,c0.2, c0.3, c0.5, c0.6, c0.7, c0.8在末端分布比较少,因此附睾组织3个部位的不同功能可能与不同细胞亚型的分布有关。

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图3 不同细胞亚型的区域表达情况


4、不同区域及主细胞亚型中转录因子的表达差异
对主细胞中top10的TFs(转录因子)进行分析,177个TFs有明显的表达差异,其中Nupr1基因与其它转录因子有比较高的相关性,预示着它可能在调控网络中有比较重要的作用。研究发现一些转录因子如Nupr1和Pdlim1既存在位置上的差异,也存在细胞亚型之间的差异,这一信息揭示附睾组织中依赖于空间位置和细胞亚型的复杂的调控机制。

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图4 top10差异基因表达情况


四、研究意义

新格元GEXSCOPE™单细胞技术已应用于多个领域的过百项研究中,项目经验丰富,本次在小鼠附睾单细胞研究中,绘制了小鼠附睾头区,体区,尾区的单细胞图谱,高分辨率的揭示了小鼠附睾中的细胞亚型,结合不同细胞亚型功能通路的研究为之后研究正常附睾组织功能和引起男性不育的附睾疾病的机制研究带来启发。


五、原文链接

The landscape of mouse epididymal cells defined by the single-cell RNA-Seq

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.05.895052v1

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