北理工副教授與其合作者的研究成果發(fā)表
發(fā)布日期：2024-01-25 供稿：生命學(xué)院 攝影：生命學(xué)院
編輯：肖雯 審核：周連景 閱讀次數(shù)：
近日,，北理工生命學(xué)院董磊教授團隊肖振宇副教授與中國科學(xué)院動物研究所王紅梅研究員、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所陸發(fā)隆研究員以及北京大學(xué)第三醫(yī)院李蓉教授合作論文“Single-nucleus multi-omic profiling of human placental syncytiotrophoblasts identifies cellular trajectories during pregnancy”在《Nature Genetics》期刊發(fā)表,。
胎盤是妊娠期間胎兒生存和發(fā)育必需的多功能器官,，構(gòu)成胎盤的主要細胞類型是不同種類的滋養(yǎng)層細胞，其中細胞滋養(yǎng)層細胞（cytotrophoblast cells, CTBs）可作為祖細胞分化為單核的絨毛外滋養(yǎng)層細胞（extravillous trophoblast cells, EVTs）和多核的合體滋養(yǎng)層（syncytiotrophoblast, STB）。STB執(zhí)行激素合成,、免疫防御和物質(zhì)運輸?shù)榷喾N關(guān)鍵功能,，至足月分娩時STB中的細胞核數(shù)量增加到580億之多。盡管STB細胞核之間存在差異是已知的,，但其異質(zhì)性的調(diào)控機制遠未被闡釋清楚,。
為解決以上重大科學(xué)難題，該研究利用單細胞核RNA和ATAC測序技術(shù)（snRNA-seq和snATAC-seq）,、人類滋養(yǎng)層干細胞（human trophoblast stem cells, hTSCs）和基于hTSCs構(gòu)建的滋養(yǎng)層類器官等體系系統(tǒng)揭示了妊娠不同時期STB細胞核的動態(tài)異質(zhì)性,、發(fā)育軌跡、功能以及譜系特異性的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),，為胎盤功能異常相關(guān)妊娠并發(fā)癥的研究提供了重要理論支撐,。中國科學(xué)院動物研究所和中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士后王美蛟、蘇州大學(xué)附屬獨墅湖醫(yī)院副研究員劉亞偉,、中國科學(xué)院動物研究所博士研究生孫潤,、北京大學(xué)第三醫(yī)院博士后劉芬婷為該研究的共同第一作者。北京理工大學(xué)碩士研究生李佳倩為第二作者,，碩士研究生謝鑫煒為共同作者,。
妊娠早期和晚期人類胎盤snRNA-seq和snATAC-seq分析。A. 實驗設(shè)計示意圖,。B. snRNA-seq細胞核UMAP圖,。C. snATAC-seq細胞核UMAP圖。D. 整合snRNA-seq和snATAC-seq數(shù)據(jù)的細胞核UAMP圖,。
本研究從表達和表觀遺傳角度描述人類妊娠不同時期STB細胞核的異質(zhì)性,、分化軌跡及調(diào)控機制，挖掘出妊娠早期,、晚期調(diào)控各STB譜系的核心轉(zhuǎn)錄因子,，對人類STB譜系動態(tài)發(fā)育調(diào)控機制的理解及未來研究人類胎盤發(fā)育和相關(guān)疾病的發(fā)病機制提供了重要的理論與數(shù)據(jù)支撐。
論文的第一單位為中科院動物所,，第二單位為北京理工大學(xué),。本研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金委員會重大項目,、中國科學(xué)院基礎(chǔ)研究領(lǐng)域優(yōu)秀青年團隊項目等的資助,。
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