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单细胞转录组测序揭示在分娩前后时期蜕膜组织的异质性和差异表达情况
来源:大分子生物 | 作者:Neoline | 发布时间: 2021-06-02 | 1713 次浏览 | 分享到:
29231个蜕膜细胞-单细胞转录组测序揭示了在分娩前后时期蜕膜组织的异质性和差异表达情况

  


  概要:29231个蜕膜细胞-单细胞转录组测序

  揭示了在分娩前后时期蜕膜组织的异质性和差异表达情况

  方法:包含6名怀孕女性:3位顺产3位剖腹产

  蜕膜组织消解方法:取分娩前后蜕膜组织,经生理盐水洗涤,胶原酶37℃ 消化45min,过40μm滤膜。

  建库及测序:A Single Cell 5’Library Gel Bead Kit

  Illumina NovaSeq 6000,深度:100 000reads/cell

  


  蜕膜组织是子宫内膜间质受蜕膜化诱导因子刺激而增殖和再分化形成的一种特殊组织,它对于妊娠的建立和维持至关重要。

  Results1 分娩前后时期蜕膜组织的细胞谱图构建

  •共29 231个细胞,分为16个cell clusters,17149个细胞(分娩前)+12082个细胞(分娩后);

  •经比对,鉴定了8个细胞种类:内皮细胞、蜕膜基质细胞、绒毛外滋养层细胞、T细胞、平滑肌细胞、树突状细胞、纤维母细胞、子宫内膜细胞。

  


  


  •内皮细胞(cluster1、3)表达LYVE1, CCL21, STMN1, CD9 和FABP5;内皮细胞大体分为血管内皮细胞(特有marker:MCAM)和淋巴内皮细胞(COLEC12);

  •IGFBP1用于识别在分娩前后时期蜕膜组织的蜕膜基质细胞;

  •绒毛外滋养层细胞表达KRT7, PERP 和HLA-G;

  •T细胞表达CD3E和CD3D。

  


  t-SNE- 29 231个蜕膜细胞

  


  不同阶段细胞分布情况

  Results2分娩前后时期蜕膜组织细胞数目及组分变化

  •研究发现3类主要细胞类型:内皮细胞(10004,34.22%),蜕膜基质细胞(6422,21.97%),平滑肌细胞(3720,12.73%);

  •根据蜕膜时细胞数目及占比情况证实了存在异质性;

  •尤其是平滑肌细胞(SMC)数目变化看出,其在分娩过程中是主要的effector cell及在蜕膜时是最活跃细胞类型。

  


  Results3分娩前后时期不同细胞类型的表达异质性

  •研究发现:不仅不同细胞类型表达情况不等,并且亚型也是不一致的;

  •大多数细胞上调的基因反映了它们在这一时期所执行的功能。

  例如:平滑肌细胞在分娩后是最活跃细胞类型,其上调基因(TOP: CSF3, CXCL1, DIO3, IL24,CHI3L1,IL6,CXCL2,CHI3L2,NR4A1,CXCL8)。

  


  


  展示了这三个cluster(cell type:DSC)的相互关系

  Results4分娩前后时期蜕膜组织在细胞周期和增殖的差异

  •分析了细胞周期基因表达情况;

  •Cluster4、14、15在S、G2、M期都高表达,表明在这3个cluster的细胞更活跃增殖。

  


  Results5伪时序揭示主要细胞类型之间的分化关系

  •胎盘形成时期,在蜕膜绒毛外滋养层高表达的TIMP2对于基质重塑及促进滋养细胞侵袭极为重要。结果表明,滋养细胞外亚群的变化发生在这一时期的侵袭过程中。

  


  结论:

  1、根据细胞比例来看,蜕膜细胞主要群体由妊娠早期的成纤维细胞和蜕膜间质细胞逐渐转变为内皮细胞和蜕膜间质细胞;

  2、妊娠早期的内皮细胞主要参与血管生成和血管重构;

  3、分娩期间,胎儿的需氧量和微环境发生变化,释放与分娩相关的细胞因子。这些过程需要一个由大量内皮细胞组成的交互环境;因此,蜕膜细胞比例的变化可能伴随着功能的变化,这为执行所需的行为提供了基础;

  4、活跃的滋养细胞外群的功能集中于细胞死亡调节和血管系统发育;

  5、滋养细胞外渗可能通过调节免疫耐受和激活多种信号通路参与分娩。


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