时空日报 | Science:基于细胞分辨率的全脑空间转录组分析

学术   2024-11-22 16:43   广东  


大家好,欢迎观看《时空日报》第346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


基于细胞分辨率的全脑空间转录组分析

Whole-brain spatial transcriptional analysis at cellular resolution

Science; IF: 44.700; DOI: 10.1126/science.adn9947

内容概要

① 近年来,RNA分析技术取得了显著进展,这些进步极大地促进了我们对生物组织内部细胞状态的理解。然而,一个亟待解决的问题仍然存在:如何在跨器官范围内将RNA表达数据与空间背景有效整合。这一难题的核心在于,如何在保持组织完整性的同时,有效地检测其中的RNA。这一挑战限制了我们对组织内部基因表达模式的深入理解。

② 为了解决这一问题,科研人员开发了一种名为TRISCO的新方法。TRISCO是一种专门设计用于全脑空间三维(3D)RNA成像的组织透明化技术。通过TRISCO,研究人员能够克服多个关键障碍,包括保持RNA分子的完整性、实现RNA的均匀标记,以及显著提高组织的透明度。这些改进使得TRISCO成为一种高效且可靠的工具,能够用于探索复杂组织内部的基因表达模式。

③ TRISCO方法已在多种实验中得到验证,其实用性得到了广泛认可。通过使用一系列细胞身份标志物、非编码RNA以及活性依赖性RNA,科研人员在不同大小和物种的多种器官中成功应用了TRISCO技术。这些实验结果不仅证明了TRISCO的广泛适用性,还展示了其在全脑单细胞3D成像方面的巨大潜力。TRISCO技术的出现,为我们提供了一种全新的手段,用于在整个大脑范围内进行深入的转录空间分析。


将isHCR与iDISCO融合


时空技术:组织内细胞状态, TRISCO, 全脑3D RNA成像, 组织透明化, 基因表达模式,空间转录组; Kanatani S, Kreutzmann JC, Li Y, et al; Division of Molecular Neurobiology, Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.


2


肝X受体阻断肠道再生与肿瘤发生之间的联系

Liver X receptor unlinks intestinal regeneration and tumorigenesis

Nature; IF: 50.500; DOI: 10.1038/s41586-024-08247-6

内容概要:

① 在生物学领域,不受控制的细胞再生往往会导致肿瘤性转化,这是一个已被广泛研究的现象。肠道上皮细胞的更新过程,无论是维持稳态还是损伤后的修复,都需要精确的调控来避免潜在的肿瘤风险。这提示我们,存在一些机制能够将肿瘤生长与正常的再生过程区分开来,确保组织的健康稳态。

② 为了深入理解这些机制,科研人员利用RNA测序数据集,结合药理学、转录组和遗传学的研究方法,对两种肠道损伤模型进行了深入分析。他们发现,肝X受体(LXR)途径的激活是组织对损伤的一种重要适应性反应。这种激活不仅能够促进肠道的再生过程,还能够对肿瘤的发生产生双向调节作用。通过进一步的研究,他们发现LXR在肠道上皮细胞中的激活可以诱导双调蛋白(Areg)的产生,从而增强肠道的再生反应。这一过程受到CYP27A1酶的协调,该酶在受损的肠道隐窝小生境中表达上调,是产生LXR配体的关键酶。

③ 科研人员进一步通过scRNA-seq、肠道类器官实验以及功能获得性和丧失性实验,验证了LXR在肠道再生和肿瘤发生中的重要作用。他们发现,Cyp27a1基因的缺失会损害肠道的再生能力,而外源性LXR激动剂则能够挽救这一损伤。在肿瘤模型中,Cyp27a1的缺乏会导致肿瘤生长加速,而LXR的激活则能够引发依赖于适应性免疫的抗肿瘤反应。此外,在人结直肠癌样本中,科研人员观察到CYP27A1、LXR靶基因以及B细胞和CD8 T细胞基因标志物的水平降低,这进一步证实了LXR在肠道健康与肿瘤发生中的重要作用。因此,我们可以将LXR视为一种调节器,它在促进组织修复的同时,也限制着肿瘤的发生。


体内LXR激活促进损伤后的肠道再生


疾病研究:不受控制再生, 肿瘤性转化, 肠道上皮, 肝X受体(LXR), CYP27A1, 肠道再生, 抗肿瘤反应,scRNA-seq; Das S, Parigi SM, Luo X, et al.; Division of Immunology and Respiratory Medicine, Department of Medicine Solna, Karolinska Institutet and University Hospital, Stockholm, Sweden.



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审校 | 赵芳

题图 | 彭卫

排版 | 小飞鱼



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