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單細胞轉(zhuǎn)錄組分析揭示了成肝細胞分化的精確途徑和調(diào)控機制
【據(jù)《Hepatology》2017年11月報道】題:單細胞轉(zhuǎn)錄組分析揭示了成肝細胞分化的精確途徑和調(diào)控機制(作者Yang L等)
雙潛能成肝細胞如何分化為肝實質(zhì)細胞和肝內(nèi)膽管細胞尚不清楚。通過對從胚胎發(fā)育10.5 d(E10.5)至E17.5的小鼠胚胎中分選得到的成肝細胞、肝實質(zhì)細胞和肝內(nèi)膽管細胞進行單細胞轉(zhuǎn)錄組分析,發(fā)現(xiàn)成肝細胞向肝實質(zhì)細胞的分化是逐漸發(fā)生的,遵循線性的細胞命運“默認”的途徑。并且,隨著更多的細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆只母螌嵸|(zhì)細胞,處于增殖狀態(tài)細胞的數(shù)目減少。此外,在給定的發(fā)育階段中分別處于增殖和靜息狀態(tài)的成肝細胞表現(xiàn)出均一的分化狀態(tài)。這一獨特的特征使得作者團隊能夠?qū)渭毎痛罅考毎霓D(zhuǎn)錄組分析相結(jié)合,確定成肝細胞向肝實質(zhì)細胞的轉(zhuǎn)變發(fā)生在E13.5和E15.5之間。與肝實質(zhì)細胞的發(fā)育相反,成肝細胞向肝內(nèi)膽管細胞的分化是從“默認”途徑中“分支”出來的。新生的肝內(nèi)膽管細胞在E11.5和E14.5之間連續(xù)發(fā)生,在給定的發(fā)育階段它們的成熟狀態(tài)是不均一的。另外,隨著更多的細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓母蝺?nèi)膽管細胞,處于增殖狀態(tài)的細胞的數(shù)目增加?;趩渭毎D(zhuǎn)錄組分析的結(jié)果,還發(fā)現(xiàn)蛋白激酶C/絲裂原活化蛋白激酶信號通路能夠促進肝內(nèi)膽管細胞成熟。此研究為肝實質(zhì)細胞和肝內(nèi)膽管細胞的體內(nèi)發(fā)育定義了不同的途徑,這對于理解肝臟生物學及開發(fā)在體外有效地誘導干細胞分化為肝實質(zhì)細胞和肝內(nèi)膽管細胞的策略至關重要。
(北京大學生命科學學院 細胞增殖與分化教育部重點實驗室,北大-清華生命科學聯(lián)合中心 徐成冉 報道)