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徐成冉课题组建立了哺乳植物胰岛内排泄细胞分解的新模子

2021310日,北京ag亚登陆官网根本医ag亚登陆官网、北大-清华性命迷信连系中间徐成冉课题组在Cell Research在线颁发了题为“Sequential progenitor states mark the generation of pancreatic endocrine lineages in mice and humans”的研讨论文(http://www.nature.com/articles/s41422-021-00486-w)。该研讨建立了小鼠和人类胚胎胰腺内排泄谱系发育的新模子,同时也揭露了种属间谱系发育进程中基因调控收集的差别。

胰岛内排泄细胞调控体内血糖稳态,其功效杂乱会致使糖尿病的产生。遗传学研讨标明,哺乳植物发育进程中,胰岛内排泄细胞(αβδεPP细胞)发源于抒发Ngn3基因的内排泄前体细胞(Endocrine ProgenitorEP)(图1)。除此以外,人们对胰岛细胞谱系天生的详细途径和调控逻辑知之甚少,这限定了对胰岛细胞分解机理的深切研讨,也限定了体外由胚胎干细胞向胰岛构造定向分解的利用研讨。


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图1. 胰腺内排泄谱系产生的旧模子和新模子

传统的遗传追踪方式固然可以或许揭露细胞间的彼此联系关系,但却没法肯定发育进程中现实的分解形式和途径。而近年鼓起的单细胞组学手艺,在必然水平上可以或许描画出加倍详尽的谱系分解途径,但因为该方式的乐音,对判定低品貌的细胞范例、转录组抒发差别小的细胞范例、和细胞分解标的目的等方面才能无限,影响了咱们对细胞分解进程的准确熟悉。徐成冉课题组连系了遗传追踪和单细胞追踪方式的长处,构建了多种基因工程小鼠对低品貌的细胞类群停止富集,并对细胞的分解进程停止逐级追踪和单细胞剖析,连系多种算法阐发和生物学考证,终究揭露出胰腺内排泄谱系产生的庞杂途径。

该研讨发明,EP细胞在发育进程中履历了差别的细胞状况,这些状况供给了胰岛内排泄细胞分解的系列时候窗口,挨次性的产生特定内排泄细胞谱系(图1)。ε细胞被以为是内排泄细胞的一种范例,但该研讨发明ε是作为αPP细胞的祖细胞而在发育进程中长久存在;同时该研讨还揭露了另外一种范例的α/PP细胞的祖细胞,这申明αPP细胞是由两个自力的途径发育而来。同时,该研讨还揭露了发育初期和前期差别的β细胞发育途径。经由过程对人类胚胎胰腺停止近似的剖析,发明人和小鼠谱系构成的途径是绝对激进的,但细胞构成比例和与谱系分解相干的基因调控收集存在种属间差别。

此研讨不只为研讨胰腺内排泄谱系产生的份子机理奠基了根本,也为指点体外胰岛细胞再生供给了新的思绪。Cell Research为此任务配发了亮点点评(http://www.nature.com/articles/s41422-021-00489-7)。北京ag亚登陆官网根本医ag亚登陆官网、北大-清华性命迷信连系中间徐成冉研讨员为本文通信作者,北京ag亚登陆官网前沿穿插ag亚登陆官网研讨生(现为北京ag亚登陆官网性命迷信ag亚登陆官网博士后)于欣欣、北京ag亚登陆官网根本医ag亚登陆官网博士后邱伟林、前沿穿插迷信研讨院博士生杨柳,和北京市海淀区妇幼保健院王艳春大夫为第一作者。徐成冉课题组博士生何茂扬,王丹、张雨和博士后李林宸,北京市海淀区妇幼保健院张静和王艺等人对本论文任务做出了主要进献。该论文触及到的研讨任务获得了北京ag亚登陆官网根本医ag亚登陆官网、北大-清华性命迷信连系中间、国度天然迷信基金委和科技部的帮助。


原文链接:http://www.nature.com/articles/s41422-021-00486-w


(根本医ag亚登陆官网)


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