大家好,欢迎观看《时空日报》第366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Genpilot模块生成的文章概要,并辅以人工审核,供了解参考。
1、空间转录组时钟揭示大脑衰老中的细胞邻近效应
Spatial transcriptomic clocks reveal cell proximity effects in brain ageing
Nature; IF: 50.500; DOI: 10.1038/s41586-024-08334-8
内容概要:
① 研究人员发现,老年与认知功能下降以及神经退行性疾病风险的增加密切相关。大脑衰老是一个复杂且伴随多种细胞变化的过程。然而,关于衰老细胞如何影响邻近细胞,以及这种影响如何导致组织衰退的问题,目前仍不清楚。更广泛地讲,在衰老组织的研究中,尚未开发出能够系统解决这一问题的工具。
② 为了深入了解大脑衰老的机制,研究人员生成了一个空间分辨单细胞转录组大脑图谱。这个图谱包含了来自20个不同年龄段(覆盖整个成年期)的420万个细胞数据,同时还涵盖了两种年轻化干预措施:运动和部分重编程。基于这个图谱,研究人员构建了空间衰老时钟,这是一种利用机器学习模型识别衰老、年轻化和疾病(包括稀有细胞类型)的空间和细胞类型特异转录组指纹的工具。
③ 通过空间衰老时钟和深度学习技术,研究人员发现T细胞随着年龄的增长越来越多地渗入大脑,并对邻近细胞产生明显的促衰老效应。而神经干细胞则对邻近细胞具有显著的促年轻化效应。此外,研究人员还确定了T细胞促衰老效应和神经干细胞对邻近细胞促年轻化效应的潜在介质。这些发现表明,稀有细胞类型可以对邻近细胞产生强烈影响,因此可能成为对抗组织衰老的重要靶点。空间衰老时钟为研究空间环境中的细胞间相互作用提供了有用的工具,并有望实现对衰老和疾病干预措施效果的可扩展评估。
其他研究:老年,认知功能下降,神经退行性疾病,大脑衰老,细胞变化,衰老细胞,邻近效应,空间衰老时钟,T细胞,神经干细胞,scRNA-seq; Sun ED, Zhou OY, Hauptschein M, et al. ; Biomedical Data Science Graduate Program, Stanford University, Stanford, CA, USA.
2、基于单细胞质谱流式细胞术的小鼠大脑发育图谱
A single-cell mass cytometry-based atlas of the developing mouse brain
Nat Neurosci; IF:21.200; DOI: 10.1038/s41593-024-01786-1
内容概要:
① 研究人员发现,哺乳动物大脑的发育是一个涉及多种细胞谱系精确分子变化的过程。尽管单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术已经成功地描绘了发育中大脑的单细胞RNA丰度特征,但关于单细胞蛋白丰度的研究仍然相对匮乏。为了弥补这一研究空白,研究人员决定采用单细胞质谱流式细胞术对小鼠大脑进行更深入的分析。
② 在实验中,研究人员选择了C57/BL6小鼠作为研究对象,对其在胚胎期E11.5-E12.5的全脑,以及在E13.5至出生后4天的前脑、间脑、中脑和菱脑进行了质谱流式细胞术分析。他们使用了40种抗体组合,对每个样本的2至4个生物学重复中的大量细胞进行了详细分析。这一方法使得研究人员能够鉴定出85个来自不同谱系的分子特征鲜明的细胞簇。
③ 通过进一步的分析,研究人员不仅证实了神经生成和胶质生成的经典分子途径,还预测了皮层少突胶质细胞生成的两条不同轨迹。此外,他们还通过免疫组织化学和RNAscope原位杂交(ISH)验证了质谱流式细胞术和scRNA-seq在蛋白质和RNA表达上的差异。这些发现不仅证明了蛋白质水平测量在识别功能细胞状态方面的重要性,还展示了质谱流式细胞术作为大脑组织单细胞分析可扩展平台的巨大潜力。
生长发育:哺乳动物大脑发育,单细胞蛋白丰度,细胞谱系,分子特征,神经生成,胶质生成,皮层少突胶质细胞生成,蛋白质水平测量; Van Deusen AL, Kumar S, Calhan OY, et al.; Department of Biology, College of Arts and Sciences, University of Virginia, Charlottesville, VA, USA.