2024-04-26
近些年來(lai),隨著單細(xi)胞測(ce)(ce)序(xu)(xu)技(ji)(ji)術測(ce)(ce)序(xu)(xu)通量(liang)的提高以及測(ce)(ce)序(xu)(xu)成本的降低,單細(xi)胞測(ce)(ce)序(xu)(xu)技(ji)(ji)術在醫藥、農學等各個領(ling)(ling)域如火如荼(tu)地開展著,其中水(shui)產生物單細(xi)胞主要在生物進化、免(mian)疫調控等領(ling)(ling)域被廣泛應用(yong),下面通過4篇(pian)文獻(xian)來(lai)助您打開單細(xi)胞測(ce)(ce)序(xu)(xu)在水(shui)產研究中的應用(yong)思(si)路~
一、單(dan)細胞轉錄(lu)組測序揭示斑馬(ma)魚肌間刺形成的遺傳特(te)征 派森諾(nuo)項目文章 發表(biao)期刊:National Science Review 影響因子:23.178 發表時(shi)間:2022.08 合作單位:華中農業大學(xue)水產(chan)學(xue)院 研究背景 肌(ji)(ji)(ji)(ji)間刺 (IBs) 是一種礦化的(de)(de)(de)(de)(de)針狀體,存在于許多(duo)魚(yu)類肌(ji)(ji)(ji)(ji)隔(ge)中,但不是所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)硬骨(gu)魚(yu)物種都有(you)。IBs 通常又 小又尖銳,因(yin)此限制了魚(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)加工方式(shi),如果它卡在消費(fei)者的(de)(de)(de)(de)(de)喉嚨或嘴(zui)里(li),會造成傷(shang)害(hai)或創傷(shang),從而影響魚(yu)對許 多(duo)消費(fei)者的(de)(de)(de)(de)(de)吸引力。硬骨(gu)魚(yu) IBs 的(de)(de)(de)(de)(de)發育(yu)機制和分子(zi)基(ji)礎目前尚未完全了解,仍有(you)待研(yan)究。已有(you)研(yan)究證明,IBs 起源(yuan)于肌(ji)(ji)(ji)(ji)間隔(ge)肌(ji)(ji)(ji)(ji)腱(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)膜(mo)內骨(gu)化。在哺乳動物中,肌(ji)(ji)(ji)(ji)腱(jian)祖(zu)細(xi)(xi)胞的(de)(de)(de)(de)(de)成骨(gu)分化能力已被確定(ding),但硬骨(gu)魚(yu)從肌(ji)(ji)(ji)(ji)腱(jian)祖(zu)細(xi)(xi)胞 到成骨(gu)細(xi)(xi)胞分化的(de)(de)(de)(de)(de)分化模式(shi)和分子(zi)機制尚不清楚。 研究材(cai)料 本(ben)研究取 60dpf 野生(sheng)型斑馬(ma)魚(yu)的(de)尾肌進(jin)行單細胞轉(zhuan)錄組測(ce)序。 研究思路 研究結果 研(yan)究通過(guo) scRNA-seq 獲(huo)得(de)了(le)(le)(le) 60dpf 野生型斑(ban)馬魚 ( 包含典型 IBs 型 ) 尾部肌(ji)(ji)(ji)肉組織(zhi)共 13075 個細(xi)(xi)(xi)胞(bao),鑒(jian)定(ding) 了(le)(le)(le) 18 個細(xi)(xi)(xi)胞(bao)群(圖(tu) A)。研(yan)究者使用(yong) monocle2 對肌(ji)(ji)(ji)腱祖(zu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)、成(cheng)(cheng)熟肌(ji)(ji)(ji)腱細(xi)(xi)(xi)胞(bao)、分(fen)(fen)化(hua)(hua)肌(ji)(ji)(ji)腱細(xi)(xi)(xi)胞(bao)和成(cheng)(cheng)骨(gu)(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)進(jin)行了(le)(le)(le) 擬時序分(fen)(fen)析(xi),研(yan)究 IBs 相關成(cheng)(cheng)骨(gu)(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)起源,富集(ji)分(fen)(fen)析(xi)顯(xian)(xian)示(shi)多個成(cheng)(cheng)骨(gu)(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)簇(cu)基(ji)(ji)因 (id2a、thbs1b、nog3、nog2、 tgfb3) 在 TGF-β/BMP 信(xin)號通路(lu)中富集(ji)。對不同(tong)分(fen)(fen)化(hua)(hua)軌(gui)跡的(de)(de)(de)(de)(de)表達(da)模式的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)確定(ding)了(le)(le)(le) 10 個參(can)與(yu) IBs形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵候選(xuan)基(ji)(ji) 因 (runx2a, runx2b, sost, bmp2a, scpp1, spp1, entpd5a, entpd5b, sox11b 和 ccn4b) (圖(tu) B)。為了(le)(le)(le)進(jin)一步確 定(ding)調(diao)控(kong) IBs 形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵基(ji)(ji)因,利用(yong)CRISPR-Cas9 發(fa)現(xian)(xian),runx2b-/- 突變體的(de)(de)(de)(de)(de) runx2b 蛋白和 IBs 表型與(yu)野生型有 顯(xian)(xian)著(zhu)差異(yi)。顯(xian)(xian)微 CT 掃描和骨(gu)(gu)組織(zhi)染色也(ye)顯(xian)(xian)示(shi)突變體中 IBs 完全(quan)消失(圖(tu) C)。隨后,對 60dpf 的(de)(de)(de)(de)(de) runx2b+/+ 和 runx2b-/- 斑(ban)馬魚的(de)(de)(de)(de)(de) IBs 組織(zhi)進(jin)行了(le)(le)(le) scRNA-seq,發(fa)現(xian)(xian)突變體中,成(cheng)(cheng)骨(gu)(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)幾乎消失,肌(ji)(ji)(ji)腱細(xi)(xi)(xi)胞(bao)亞群與(yu)總細(xi)(xi)(xi)胞(bao)數相比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比(bi)也(ye)出現(xian)(xian)了(le)(le)(le)不同(tong)程度的(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)降。且 runx2b+/+ 和 runx2b-/- 成(cheng)(cheng)骨(gu)(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)簇(cu)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi)表達(da)基(ji)(ji)因TGF-β/BMP 通路(lu)中顯(xian)(xian)著(zhu)富集(ji)(圖(tu) D)。進(jin)一步闡(chan)明了(le)(le)(le) runx2b 對成(cheng)(cheng)骨(gu)(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)分(fen)(fen)化(hua)(hua)和 IBs 形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)促進(jin)作用(yong)。 圖:斑馬魚肌肉組織細胞圖譜及擬時軌(gui)跡分析 原(yuan)文索(suo)引 Nie CH, Wan SM, Chen YL, et al. Single-cell transcriptomes and runx2b-/- mutants reveal the genetic signatures of intermuscular bone formation in zebrafish. Natl Sci Rev. 2022;9(11):nwac152. Published 2022 Aug 2. doi:10.1093/nsr/nwac152 二、單細(xi)(xi)胞(bao)轉(zhuan)錄組測(ce)序揭示成年(nian)斑馬魚不同器官(guan)中巨噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)和樹突狀細(xi)(xi)胞(bao)的(de)異質性(xing) 發(fa)表(biao)期刊:Cell Reports 影響(xiang)因子:8.8 發表時(shi)間(jian):2023.07 研究背景 組(zu)(zu)織駐留(liu)巨噬(shi)細(xi)胞(bao)(bao)(bao) (TRM) 和(he)(he)樹突(tu)狀細(xi)胞(bao)(bao)(bao) (DC) 是天然(ran)免疫系(xi)統(tong)(tong)的(de)重要(yao)組(zu)(zu)成(cheng)部分,在(zai)免疫、組(zu)(zu)織發(fa)育、組(zu)(zu)織動態平衡和(he)(he)組(zu)(zu)織修復等(deng)方(fang)面發(fa)揮著關鍵作用(yong)。此外(wai),巨噬(shi)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)和(he)(he)樹突(tu)狀細(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)組(zu)(zu)成(cheng)上(shang)也呈現出高度異質性。近(jin)年(nian)來(lai),隨著單細(xi)胞(bao)(bao)(bao)組(zu)(zu)學技術的(de)發(fa)展(zhan),各(ge)種(zhong)(zhong)組(zu)(zu)織和(he)(he)器官(guan)中均被鑒定出了(le)(le)不(bu)同類型的(de)巨噬(shi)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)和(he)(he)樹突(tu)狀細(xi)胞(bao)(bao)(bao)亞(ya)(ya)群(qun)。然(ran)而,目(mu)前對于這(zhe)些不(bu)同組(zu)(zu)織和(he)(he)器官(guan)中的(de)亞(ya)(ya)群(qun)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)發(fa)育和(he)(he)功(gong)能上(shang)的(de)關系(xi)仍然(ran)知之甚少。由于其保守的(de)造血系(xi)統(tong)(tong)以及各(ge)種(zhong)(zhong)遺傳工具(ju)和(he)(he)命運圖譜策(ce)略的(de)可利用(yong)性,斑馬魚(yu)成(cheng)為研究造血細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(包(bao)括 TRM 和(he)(he) DC)發(fa)育的(de)最佳模型系(xi)統(tong)(tong)。盡管斑馬魚(yu)巨噬(shi)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)已(yi)經被廣泛地(di)研究了(le)(le)各(ge)種(zhong)(zhong)報告系(xi)和(he)(he)缺(que)陷(xian)系(xi),然(ran)而,斑馬魚(yu)的(de) TRM 異質性和(he)(he) DC 細(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)生物學特(te)性在(zai)很大程度上(shang)仍不(bu)清楚。 研究材料 本(ben)研究利用標記(ji)泛髓系(xi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)轉(zhuan)(zhuan)基(ji)因斑馬魚品系(xi) Tg (mpeg1.1:DsRedx),通過流式細(xi)(xi)胞(bao)(bao)分(fen)選富集(ji)了 6 個(ge)不(bu)同器官(guan)中的(de) mpeg1.1+ 細(xi)(xi)胞(bao)(bao)進行了單細(xi)(xi)胞(bao)(bao)轉(zhuan)(zhuan)錄組測序。 研究思路 研究結果 本研究利用(yong)標記泛髓系(xi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)轉(zhuan)基因(yin)斑馬魚品系(xi) Tg (mpeg1.1:DsRedx),通過流式細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)分(fen)(fen)選富(fu)集(ji)了 6 個不同器(qi)(qi)官(guan)(guan)(3 個屏障(zhang)組(zu)織(zhi)(表(biao)(biao)(biao)(biao)皮(pi)、鰓、腸)和(he)(he) 3 個內臟(zang)器(qi)(qi)官(guan)(guan)(肝、心臟(zang)和(he)(he)腦(nao)))中(zhong)(zhong)(zhong)的(de) mpeg1.1+ 細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)進行了單細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)轉(zhuan)錄組(zu)測(ce)序(xu)。分(fen)(fen)別對(dui)源于(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)皮(pi):2,832 鰓:3,711,腸:3,286;肝:3,248;心臟(zang):3,679 腦(nao):2,842 個高(gao)質量(liang)單細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)進行聚類(lei)分(fen)(fen)析(xi),共注釋出(chu) 8 個細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)亞型(圖(tu)(tu) A),mpeg1.1+ 免疫細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)群(qun)在(zai)(zai)各個器(qi)(qi)官(guan)(guan)中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)度(du)保(bao)守(shou),且所有器(qi)(qi)官(guan)(guan)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)和(he)(he)D細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)顯示出(chu)保(bao)守(shou)的(de)譜系(xi)特異性(xing)轉(zhuan)錄因(yin)子 (TF) 的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)達(圖(tu)(tu) B)。進一(yi)(yi)步細(xi)(xi)(xi)(xi)化聚類(lei)分(fen)(fen)析(xi)發(fa)現(xian),外周器(qi)(qi)官(guan)(guan)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)主要可以(yi)分(fen)(fen)成(cheng)兩(liang)類(lei)亞群(qun),一(yi)(yi)類(lei)是高(gao)表(biao)(biao)(biao)(biao)達吞(tun)噬(shi)和(he)(he)炎癥相(xiang)關(guan)基因(yin)的(de)促炎巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(pro-inflammatory macrophages),另一(yi)(yi)類(lei)則是高(gao)表(biao)(biao)(biao)(biao)達組(zu)織(zhi)重(zhong)塑(su)及再生修復相(xiang)關(guan)基因(yin)的(de)組(zu)織(zhi)重(zhong)塑(su)巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(pro-remodeling macrophages)(圖(tu)(tu) C), 此外,斑馬魚各組(zu)織(zhi)器(qi)(qi)官(guan)(guan)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)樹(shu)突狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)組(zu)成(cheng)與哺乳動物(wu)相(xiang)似,既包(bao)括高(gao)表(biao)(biao)(biao)(biao)達 MHCII 相(xiang)關(guan)基因(yin),負責(ze)抗原(yuan)呈遞的(de)傳統樹(shu)突狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(cDCs),也包(bao)括專門(men)感(gan)知和(he)(he)應對(dui)病毒感(gan)染的(de)漿(jiang)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)樣樹(shu)突狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(pDCs)(圖(tu)(tu) D)。在(zai)(zai)成(cheng)年(nian)斑馬魚大腦(nao)中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)現(xian)存(cun)在(zai)(zai)吞(tun)噬(shi)小膠質細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)和(he)(he)調節性(xing) DCs,并在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)樞(shu)神經系(xi)統中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)揮特殊功能(圖(tu)(tu) E)。 圖:斑(ban)馬(ma)魚髓系細(xi)胞圖譜以及跨器(qi)官分析 原文索(suo)引(yin) Zhou Q, Zhao C, Yang Z, et al. Cross-organ single-cell transcriptome profiling reveals macrophage and dendritic cell heterogeneity in zebrafish. Cell Rep. 2023;42(7):112793. doi:10.1016/j.celrep.2023.112793 三、單細胞核(he)轉錄(lu)組(zu)聯合單細胞 ATAC 測序構(gou)建文昌(chang)魚胚(pei)胎(tai)的細胞分化譜系 發(fa)表期刊:Cell Reports 影響因子:8.8 發(fa)表時間:2022.06 研究背景 受(shou)精卵從單細(xi)胞(bao)起(qi)始,如何(he)分化(hua)發(fa)(fa)(fa)育(yu)為不同(tong)類(lei)型的(de)(de)細(xi)胞(bao)、組織和(he)器官,最(zui)終形成(cheng)一個完(wan)整的(de)(de)生命(ming)體,是(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)(fa)育(yu)生物(wu)(wu)學研(yan)究的(de)(de)基本問題和(he)長期以(yi)來的(de)(de)研(yan)究目標。幾(ji)個世紀以(yi)來,脊(ji)(ji)椎動(dong)(dong)物(wu)(wu)的(de)(de)起(qi)源一直(zhi)是(shi)(shi)(shi)進(jin)化(hua)和(he)發(fa)(fa)(fa)育(yu)生物(wu)(wu)學領域的(de)(de)中心話題。文昌魚是(shi)(shi)(shi)一種進(jin)化(hua)速度(du)非常緩慢的(de)(de)物(wu)(wu)種,介于(yu)無脊(ji)(ji)椎動(dong)(dong)物(wu)(wu)和(he)脊(ji)(ji)椎動(dong)(dong)物(wu)(wu)之間的(de)(de)過(guo)渡型動(dong)(dong)物(wu)(wu),是(shi)(shi)(shi)研(yan)究脊(ji)(ji)椎動(dong)(dong)物(wu)(wu)起(qi)源和(he)演化(hua)的(de)(de)最(zui)佳模型,在(zai)探索脊(ji)(ji)索動(dong)(dong)物(wu)(wu)細(xi)胞(bao)命(ming)運決定(ding)保守機制和(he)進(jin)化(hua)發(fa)(fa)(fa)育(yu)上有著極其重要的(de)(de)地位。 研究材料 本研究(jiu)取囊胚晚期到早期幼體(ti)共(gong) 9 個發育(yu)時(shi)期(B、G3、G4、G5、G6、N0、N1、N3 和 L0)的文昌魚胚胎進(jin)行(xing)單(dan)細胞(bao)(bao)核(he)轉(zhuan)錄組測序(xu);取囊胚晚期到幼蟲共(gong) 6 個發育(yu)時(shi)期(B、G3、G6、N1、N3 和 L0)的樣本進(jin)行(xing)單(dan)細胞(bao)(bao) ATAC 測序(xu)。 研究思路 研究結果 本研(yan)究對(dui)不同發育時期(qi)的文(wen)昌魚胚(pei)胎進行(xing)了(le)(le)(le)單(dan)(dan)(dan)細胞(bao)(bao)核轉(zhuan)錄組(zu)測(ce)序,共獲得 148,875 個(ge)單(dan)(dan)(dan)細胞(bao)(bao),根(gen)據譜系特(te)異(yi)(yi)性(xing) marker 基(ji)因(yin)(yin)(yin)的表達(da),注釋(shi)出 6 種(zhong)譜系細胞(bao)(bao)類(lei)型(圖 A)。對(dui)從囊胚(pei)晚期(qi)到幼體時期(qi)的樣本進行(xing)了(le)(le)(le)單(dan)(dan)(dan)細胞(bao)(bao) ATAC 測(ce)序,獲得約(yue) 37000 個(ge)單(dan)(dan)(dan)細胞(bao)(bao),利用 cicreo 將 snRNA-seq 和 scATAC-seq 細胞(bao)(bao)數據整合,發現(xian)同一(yi)種(zhong)類(lei)型的細胞(bao)(bao)聚集(ji)在(zai)(zai)一(yi)起,證實了(le)(le)(le) cicreo 程序的可靠性(xing)(圖 B)。本研(yan)究將同一(yi)譜系細胞(bao)(bao)類(lei)型在(zai)(zai)原(yuan)腸期(qi)和神經期(qi)的差(cha)(cha)異(yi)(yi)表達(da)基(ji)因(yin)(yin)(yin)與(yu)差(cha)(cha)異(yi)(yi)peak 相關基(ji)因(yin)(yin)(yin)的交集(ji)作(zuo)為譜系特(te)異(yi)(yi)性(xing)基(ji)因(yin)(yin)(yin),原(yuan)位雜交實驗驗證了(le)(le)(le)多(duo)個(ge)組(zu)織(zhi)特(te)異(yi)(yi)表達(da)的新標(biao)記基(ji)因(yin)(yin)(yin)(圖 C)。通(tong)過文(wen)昌魚和斑馬魚跨(kua)物(wu)種(zhong)分(fen)析表明,每個(ge)譜系都出現(xian)了(le)(le)(le)同質的細胞(bao)(bao)類(lei)型,構建了(le)(le)(le)文(wen)昌魚胚(pei)胎各譜系分(fen)化過程中保守的基(ji)因(yin)(yin)(yin)調(diao)控網(wang)絡(圖 D)。 圖:文昌魚胚胎細(xi)胞圖譜以及跨物種(zhong)分(fen)析 原文索引 Ma P, Liu X, Xu Z, et al. Joint profiling of gene expression and chromatin accessibility during amphioxus development at single-cell resolution. Cell Rep. 2022;39(12):110979. doi:10.1016/j.celrep.2022.110979 四(si)、單細(xi)胞轉錄組測序揭示了蝦腮(sai)細(xi)胞對高 PH 脅迫的敏感和特(te)異性反應 發(fa)表期刊:Frontiers in Cell and Developmental Biology 影響(xiang)因子:5.5 發表時(shi)間:2022.11 研究背景 PH 是影(ying)響水(shui)生(sheng)甲殼(ke)類生(sheng)物(wu)生(sheng)存的(de)重要(yao)環境(jing)因素(su),大多數(shu)水(shui)生(sheng)動(dong)物(wu)適宜的(de) pH 值為 7.8-8.5,一(yi)旦超過 9.0,就(jiu)會出現應激(ji)反(fan)應。堿性水(shui)環境(jing)可(ke)能會直接(jie)損害蝦(xia)鰓,使其失去離子(zi)轉運能力,進(jin)而影(ying)響呼吸。此外,高(gao)pH可(ke)在生(sheng)理狀態(tai)、生(sheng)化(hua)水(shui)平和代謝途徑上(shang)觸發對蝦(xia)的(de)許多應激(ji)反(fan)應,致其高(gao)死亡率、氧化(hua)應激(ji)、免疫抑制和病原體易感性。雖(sui)然高(gao) pH 對蝦(xia)的(de)有害影(ying)響已經得到闡述,但高(gao) pH 脅迫(po)的(de)細胞和分子(zi)機制尚(shang)未(wei)在蝦(xia)中闡明。 研究材料 本研究選取兩組(zu)(zu)蝦腮組(zu)(zu)織(處(chu)(chu)理(li)組(zu)(zu)和對照組(zu)(zu),其中處(chu)(chu)理(li)組(zu)(zu)是高 PH 處(chu)(chu)理(li))進行(xing)單細胞轉錄組(zu)(zu)測(ce)序(xu)。 研究思路 研究結果 本研究對處理(li)組(高(gao)(gao) PH)和對照組的(de)蝦腮組織進行了(le)(le)單細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)轉(zhuan)錄組測序,共(gong)獲得(de) 8115 個(ge)單細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao),聚成 0-7 個(ge)cluster,根據經(jing)典 marker 基(ji)因(yin)(yin)(yin)的(de)表(biao)達(da),鑒(jian)定(ding)出三種主要的(de)鰓細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)類(lei)型(xing),包(bao)括柱狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)、血細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)和間(jian)隔細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(圖(tu)A)。組間(jian)差異及(ji)基(ji)因(yin)(yin)(yin)表(biao)達(da)分(fen)析發現(xian)柱狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)為(wei)響應(ying)(ying)高(gao)(gao) pH 脅(xie)迫(po)的(de)靶細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)類(lei)型(xing),下調氨(an)排泄和 H+ 運(yun)輸(shu)相關(guan)基(ji)因(yin)(yin)(yin),上調免疫相關(guan)基(ji)因(yin)(yin)(yin)。同時(shi)(shi),RT-qPCR 驗證(zheng)在高(gao)(gao) pH 脅(xie)迫(po)下,鰓中一(yi)些離子轉(zhuan)運(yun)相關(guan)基(ji)因(yin)(yin)(yin)的(de)表(biao)達(da)水平較高(gao)(gao)。值(zhi)(zhi)得(de)注意的(de)是,高(gao)(gao) pH 值(zhi)(zhi)導致柱狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)中出現(xian)了(le)(le)新(xin)的(de)免疫細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)亞群(qun)(qun),具有免疫激(ji)活和應(ying)(ying)激(ji)防御狀(zhuang)態(圖(tu) B)。擬時(shi)(shi)軌跡分(fen)析表(biao)明,在高(gao)(gao) pH 脅(xie)迫(po)下,柱狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)可以轉(zhuan)變(bian)為(wei)功(gong)能抑制的(de)離子細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)亞群(qun)(qun)和功(gong)能激(ji)活的(de)免疫細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)亞群(qun)(qun)(圖(tu) C)。此外,WGCNA 分(fen)析預測了(le)(le)柱狀(zhuang)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)群(qun)(qun)的(de)調控網絡,并鑒(jian)定(ding)了(le)(le)兩種轉(zhuan)錄因(yin)(yin)(yin)子(圖(tu) D)。綜上,這些結(jie)果為(wei)單細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)分(fen)辨率下高(gao)(gao) pH 應(ying)(ying)激(ji)反應(ying)(ying)的(de)蝦鰓細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)類(lei)型(xing)特異性機制提(ti)供了(le)(le)關(guan)鍵見解。 圖:蝦腮細胞圖譜、擬(ni)時序以(yi)及 WGCNA 分析 原文索引 Ge Q, Wang J, Li J, Li J. Highly sensitive and specific responses of shrimp gill cells to high pH stress based on single cell RNA-seq analysis. Front Cell Dev Biol. 2022;10:1031828. Published 2022 Nov 8.