跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

政府意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息,确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https(https)://确保您连接到官方网站,并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2021年4月;54(4):e13007。
doi:10.1111/cpr.13007。 Epub 2021年2月3日。

小鼠膀胱尿路上皮的单细胞转录本揭示了新的细胞类型标记和尿路上皮分化特征

附属公司

小鼠膀胱尿路上皮的单细胞转录本揭示了新的细胞类型标记和尿路上皮分化特征

阎丽等。 细胞Prolif. 2021年4月.

摘要

目标:迄今为止,关于膀胱尿路上皮细胞亚型和功能的许多信息都来自解剖位置或少量标记基因的表达。为了全面了解膀胱尿路上皮细胞的细胞解剖学,我们进行了单细胞RNA测序,以彻底表征小鼠膀胱尿路上皮。

材料和方法:通过无偏单细胞RNA测序分析了18917个来自小鼠膀胱尿路上皮的单细胞。利用尿路感染模型通过免疫荧光证实了新细胞标记物的表达。

结果:无监督聚类分析从小鼠膀胱尿路上皮细胞中鉴定出8个转录上不同的细胞亚群。我们发现了一种新型的膀胱尿路上皮细胞,其标记为Plxna4,可能与宿主反应和伤口愈合有关。我们还发现了一组经ASPM标记的基底样细胞,可能是成人膀胱尿路上皮的祖细胞。ASPM公司+UPEC损伤后尿路上皮细胞明显增多。此外,还发现特定转录因子与尿路上皮细胞分化有关。最后,发现一些间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征调节基因在不同的尿路上皮细胞亚群中有差异表达。

结论:我们的研究提供了膀胱尿路上皮细胞的综合特征,这对于理解膀胱尿路内皮细胞的生物学和相关膀胱疾病至关重要。

关键词:膀胱尿路上皮;细胞亚型;单细胞转录组。

PubMed免责声明

利益冲突声明

提交人声明他们没有利益冲突。

数字

图1
图1
单细胞转录组分析描绘的小鼠膀胱尿路上皮细胞的细胞多样性(A)单细胞RNA测序实验设计示意图。收集小鼠膀胱尿,并将其加工成单细胞悬浮液。使用基于10x的基因组学平台进行单细胞RNA测序。B、 热图显示使用Seurat工具区分细胞亚型的差异基因。C、 无监督聚类显示了t‐SNE 2D图中显示的8个亚型。(D) 显示每个簇中典型尿路上皮细胞类型特异性标记基因表达的热图
图2
图2
基于标记基因的膀胱尿路上皮细胞亚型的异质性。A、 显示簇3和簇4之间主要差异基因(F3、PIK2、Scube2和Myh14)的小提琴图。B、 热图显示了紧密连接相关基因(CDH1和Tjp1)和细胞分化相关基因(Foxa1、Gata3和Grhl3)在簇3和簇4中的表达。C、 显示簇5的小提琴图高度富集了DNA解旋酶基因标记。D、 小提琴谱图显示簇6是高度富集的细胞周期调节基因。(E) 热图显示簇6富含三羧酸(TCA)循环调节基因,表明这些细胞亚型具有活跃的代谢功能
图3
图3
重建膀胱尿路上皮细胞的发育轨迹和假时间分析。A、 从Seurat数据导入的8种尿路上皮细胞亚型的Monocle2生成的假时间轨迹,用细胞名称标记着色。B、 伪时间以从深到浅蓝色的梯度着色,并指示伪时间的开始。C、 聚类前50个随假时间变化的基因的热图。将50个基因分为三个簇(簇1、簇2和簇3),分别代表发育轨迹的开始阶段、过渡阶段和结束阶段的基因。D、 利用RNA速度重建发育谱系对尿路上皮细胞的假时间分析
图4
图4
膀胱组织中Plxan4+细胞的鉴定。A、 小提琴图显示了Plxan4在每个簇中的表达。B、 用DAPI(蓝色)对小鼠膀胱组织石蜡切片中Plxan4(红色)的表达和DNA染色进行IF分析。C、 大鼠膀胱Plxan4表达的IF分析。(D) 人膀胱Plxan4表达的IF分析
图5
图5
在对UPEC损伤的反应中发现ASPM+基底细胞的表达升高。A、 小提琴图显示了ASPM在每个簇中的表达。B、 通过DAPI(蓝色)对小鼠膀胱组织石蜡切片中ASPM(红色)和DNA染色的IF分析。C、 UPEC感染48小时后膀胱组织ASPM表达的IF分析。UPEC损伤后尿路上皮再生阶段ASPM+基底细胞增加
图6
图6
细胞类型-特异性调节子活性分析。A、 根据调节子特异性评分(RSS)对所有细胞类型的调节子进行排名。B、 t‐SNE图上簇6顶部调控子的二值化调控子活性得分(RAS)表明,Mybl1、Rad21和pole4可能是簇6身份的关键调控子。C、 t‐SNE图上簇7顶部调控子的RAS,表明Nfib、sp5和Gli1可能是簇7身份的关键调节因子
图7
图7
组合调控子模块的识别(A)通过调控子连接特异性指数(CSI)矩阵将调控子组织为4个主要模块(M1-M4)。M2是基于代表性转录因子进行识别的。B、 热图显示了每个簇中M2调节子的调节子活性得分。C、 热图显示了每个簇中M2调节子的调节子特异性得分。D、 热图显示每个簇中M2调节子转录因子的表达
图8
图8
热图显示基底细胞富含IC/BPS调节基因

类似文章

引用人

工具书类

    1. Birder L,Andersson KE。Urothelial信号。《生理学评论》2013;93(2):653‐680.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Chai TC,Russo A,Lu M.膀胱粘膜信号。Auton Neurosci基础临床。2016;200:49‐56.-公共医学
    1. Gandhi D,Molotkov A,Batourina E等。祖细胞中的视黄醇信号控制尿路上皮的规范和再生。开发单元。2013年;26(5):469‐482.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Shin K,Lee J,Guo N,等。Hedgehog/Wnt反馈支持膀胱上皮干细胞的再生增殖。自然。2011;472(7341):110‐116.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Lu M,Zhu K,Schulam PG,Chai TC。一种非酶法分离小鼠膀胱尿路上皮组织。国家协议。2019;14(4):1280‐1292.-公共医学

MeSH术语