未分化细胞特异性蛋白质组

未分化细胞存在于全身,负责组成器官的不同细胞类型的更新。在这个分析中,我们描述了肠道的未分化细胞。它们包括干细胞、传递放大细胞(TA)和祖细胞/前体细胞。

  • 226升高的基因
  • 丰富的基因
  • 17群体富集基因
  • 主要功能:细胞更新

转录组分析显示60%(n=12167)在未分化细胞和226与其他细胞类型组相比,这些基因中的基因在任何未分化细胞中的表达都有所增加。使用scRNA-seq和基于抗体的蛋白质分析对未分化细胞中升高的基因进行深入分析,使我们能够可视化这些蛋白质在肠道未分化细胞.


未分化细胞转录组

基于scRNA-seq的未分化细胞转录组可以进行特异性分析,说明与其他细胞类型相比,未分化细胞中高表达的基因数量(表1)。高表达基因分为三个子类:

  • 细胞类型丰富:与任何其他细胞类型相比,某一细胞类型的mRNA水平至少高出四倍。
  • 富集组:与任何其他细胞类型相比,2-10个细胞类型组的平均mRNA水平至少高出四倍。
  • 细胞类型增强:与所有其他细胞类型的平均水平相比,某一细胞类型的mRNA水平至少高出四倍。


表1。未分化细胞中高表达的细分特异性类别中的基因数量。
单元格类型 组织起源 细胞类型富集集团丰富单元类型增强提升的总量
未分化细胞 结肠、直肠、小肠 17 206 226


未分化细胞功能

肠的未分化细胞位于肠上皮的隐窝(基底)中。它们包括干细胞、传递放大细胞(TA)和祖细胞/前体细胞。所有干细胞的主要特征是产生更多的自身(自我更新)并分化为特定类型的成熟细胞。当干细胞分裂时,它会产生一个干细胞和一个所谓的子细胞。这个子细胞迅速增殖形成一个TA细胞群。TA细胞产生祖细胞/前体细胞,而后者又能分化为特定的成熟细胞。就肠道而言,未分化细胞负责补充所有类型的上皮细胞:肠细胞、粘液分泌细胞(杯状细胞)、Paneth细胞和肠神经内分泌细胞。在大多数成年哺乳动物中,几乎每2-6天更换一次整个肠上皮。

包含未分化细胞的器官的组织学,包括交互式图像,在蛋白质图谱组织学词典.


背景

在这里,对未分化细胞中表达的蛋白编码基因进行了描述和表征。

转录谱分析基于公开的全基因组表达数据,这些数据来自涵盖13种不同正常组织的scRNA-seq实验,以及对人类外周血单个核细胞(PBMC)的分析。使用louvain聚类分别对所有数据集(未过滤的细胞读取计数)进行聚类,并在最后收集获得的聚类,从而产生总共192个不同的细胞类型聚类。然后,根据对已知组织和细胞类型特异性标记的调查,对这些簇进行手动注释。将来自每个细胞簇的scRNA-seq数据聚合为所有蛋白编码基因的平均归一化蛋白编码转录物百万分率(pTPM)和归一化表达值(nTPM)。进行特异性和分布分类,以确定这些单细胞类型中升高的基因数量,以及在一个、多个或所有细胞类型中检测到的基因数量。

应该注意的是,由于分析仅限于13个器官的数据集,因此并不是所有人类细胞类型都能被表示出来。此外,一些细胞类型仅以低数量存在或仅在混合细胞簇中识别,这可能会影响结果并影响细胞类型特异性。


相关链接和出版物

Uhlén M等人。,基于组织的人类蛋白质组图谱。 科学类(2015)
公共医学:25613900 内政部:10.1126/科学.1260419

Fagerberg L等人。,通过转录组学和基于抗体的蛋白质组学的全基因组整合分析人类组织特异性表达。 分子细胞蛋白质组学。(2014)
公共医学:24309898 内政部:10.1074/mcp。M113.035600

Parikh K等人。,健康和炎症性肠病的结肠上皮细胞多样性。 自然。(2019)
公共医学:30814735 内政部:10.1038/s41586-019-0992年

王毅等。,单细胞转录组分析揭示了人体肠道的不同营养吸收功能。 《实验医学杂志》。(2020)
公共医学:31753849 内政部:10.1084/jem.20191130