大家好，欢迎观看《时空日报》第254期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计2篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要，并辅以人工审核，供了解参考。
1、人类大脑血管系统从发育期、成年期到疾病期的单细胞图谱
Single-cell atlas of the human brain vasculature across development, adulthood and disease
Nature; IF: 50.500; DOI: 10.1038/s41586-024-07493-y
内容概要：
① 多位科学家致力于探索脑部疾病与血管系统之间的紧密联系，发现脑血管疾病是全球范围内主要的致死原因之一。然而，尽管其重要性不言而喻，人类大脑血管系统的细胞和分子层面的具体结构至今仍是一个尚未完全解开的谜团。
② 为了更深入地了解这一领域，他们进行了一项前沿研究。科学家们收集了来自68名人类胎儿和成年患者的总共117个样本，并从这些样本中精心分离出了超过606,380个内皮细胞、周细胞以及其他组织细胞。随后，他们利用先进的单细胞RNA测序技术，对这些细胞进行了详尽的分析，旨在构建出胎儿期、健康成人以及患病状态下人类大脑血管系统的分子图谱。
③ 这项研究取得了多项重要发现。首先，科学家们确认了无论是健康的胎儿还是成人，他们的大脑血管系统都展现出广泛的分子异质性。此外，他们还深入研究了五种与血管密切相关的中枢神经系统疾病，包括脑肿瘤和脑血管畸形，揭示了这些疾病状态下独特的分子特征。尤为引人注目的是，在患病的大脑血管系统中，科学家们观察到了动静脉分化过程的改变，以及一些原本在胎儿期才活跃的基因被异常地重新激活，同时伴随着某些基因和信号通路的失调。这些变化导致病理性内皮细胞失去了它们在中枢神经系统中的特异性特征，并表现出MHC II类分子的上调，显示出非典型的细胞特性。
④ 此外，通过深入分析细胞间的相互作用，科学家们还揭示了内皮细胞与周细胞之间复杂的配体-受体交流网络。这些交流不仅涉及免疫反应，还与血管生成等生理过程密切相关，进一步凸显了内皮细胞在大脑神经血管单元信号网络中的核心地位。
疾病研究：大脑血管系统，分子图谱，中枢神经系统疾病，scRNA-seq; Wälchli T, Ghobrial M, Schwab M, et al. ; Group Brain Vasculature and Perivascular Niche, Division of Experimental and Translational Neuroscience, Krembil Brain Institute, Krembil Research Institute, Toronto Western Hospital, University Health Network, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada.
2、单细胞分辨率下的肿瘤血管系统
Tumour vasculature at single-cell resolution
Nature; IF: 50.500; DOI: 10.1038/s41586-024-07698-1
内容概要：
① 肿瘤为了生长和扩散，需要通过血液来获取养分和氧气。这个过程叫做血管生成，它涉及到已有的血管床长出新的血管，并逐渐形成一个有序的网络。现在，科学家们制作了一个非常详细的肿瘤血管图谱，这个图谱是在单细胞水平上绘制的，包含了来自372名捐赠者的约20万个细胞，这些捐赠者患有31种不同的癌症。
② 通过分析这些细胞，科学家们发现肿瘤血管生成是从静脉内皮细胞开始的，并逐渐向动脉内皮细胞发展。随着新血管的生长（经过不同的血管生成阶段），SI阶段的APLN+尖端细胞（可以想象成血管生长的“先锋”）会逐渐转变为SIII阶段的尖端细胞，这个过程中Notch信号会增加。同时，紧随尖端细胞后面的柄细胞也会发生变化，从高表达趋化因子转变为高表达TEK（也称为Tie2）。
③ 更有趣的是，这些APLN+TipSI细胞不仅与疾病的进展和不良预后有关，还可能帮助预测患者对抗VEGF治疗的反应。此外，淋巴内皮细胞也有两种不同的“分工”：一种负责淋巴管生成，另一种则参与抗原呈递。在周细胞中，科学家们发现内质网应激与一种能促进血管生成的BASP1+基质生成周细胞有关。同时，细胞间的通讯分析显示，新生血管内皮细胞可以创造一个抑制免疫的微环境，这种环境有利于血管生成。
疾病研究：肿瘤血管系统，静脉内皮细胞，淋巴内皮细胞，单细胞测序 ; Pan X, Li X, Dong L, et al. ; Clinical Research Center (CRC), Medical Pathology Center (MPC), Cancer Early Detection and Treatment Center (CEDTC) and Translational Medicine Research Center (TMRC), Chongqing University Three Gorges Hospital, Chongqing University, Chongqing, China.