作者，追風(fēng)少年i

hello形入，周四了全跨，7月即將結(jié)束，不知道大家感覺怎么樣唯笙，時(shí)間匆匆仙蛉，從不停留肮之，我們只好繼續(xù)單細(xì)胞空間的分析了留储。

今天的分析內(nèi)容在文章Single-cell roadmap of human gonadal development惩激，2022年5月發(fā)表于nature，影響力很高了苞慢，首次構(gòu)建出人類性腺發(fā)育的細(xì)胞圖譜诵原，鑒定出參與人類性別決定的細(xì)胞類型。我們來分享一下

性腺在人類發(fā)育中起著關(guān)鍵作用挽放。在成熟為女性的卵巢或男性的睪丸之前绍赛，它們決定了生物性別，產(chǎn)生生殖所需的卵子和精子辑畦。

發(fā)育的早期幾周是非常動(dòng)態(tài)的吗蚌，這一過程中伴隨著細(xì)胞類型迅速出現(xiàn)和消失。這使得研究導(dǎo)致性別決定和隨后分化為睪丸或卵巢特異性細(xì)胞的事件具有挑戰(zhàn)性纯出。雖然我們對(duì)性腺發(fā)育的大部分知識(shí)來自于小鼠研究蚯妇，但不確定這些知識(shí)有多少能真正轉(zhuǎn)化為人類敷燎。

單細(xì)胞技術(shù)和空間技術(shù)的結(jié)合使得這些作者不僅能夠確定哪些基因在單個(gè)細(xì)胞中表達(dá)，而且還能了解組織內(nèi)不同細(xì)胞類型的排列以及細(xì)胞之間如何對(duì)話箩言。這是破譯發(fā)育中的配子在性腺內(nèi)成熟成為精子或卵子時(shí)如何與相鄰細(xì)胞相互作用的關(guān)鍵硬贯。

摘要

性腺發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及性別決定陨收，然后是分化成熟為睪丸或卵巢饭豹。從歷史上看，有限的組織可及性务漩、缺乏可靠的體外模型以及人類和小鼠之間的關(guān)鍵差異阻礙了對(duì)人類性腺發(fā)生的了解拄衰，盡管它在性腺疾病和不孕癥中很重要。在這里菲饼，使用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)肾砂、染色質(zhì)可及性分析和熒光顯微鏡相結(jié)合，生成了孕早期和孕中期人類性腺的綜合圖宏悦。通過分析小鼠的等效發(fā)育階段，提取了控制種系和體細(xì)胞譜系發(fā)育的人類特異性調(diào)節(jié)程序包吝。在這兩個(gè)物種中饼煞，定義了性別規(guī)范時(shí)存在的體細(xì)胞狀態(tài)，包括在雄性中上調(diào)睪丸決定因子 SRY 和 sPAX8s（位于性腺-中腎界面的性腺譜系）的雙能早期支持群體诗越。在女性中砖瞧，解決了產(chǎn)生第一波和第二波顆粒細(xì)胞的細(xì)胞和分子事件，這些細(xì)胞將發(fā)育中的卵巢區(qū)分開來調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞分化嚷狞。在男性中块促，識(shí)別出人類 SIGLEC15+ 和 TREM2+ 胎兒睪丸巨噬細(xì)胞，它們分別向發(fā)育中的睪丸索內(nèi)外的體細(xì)胞發(fā)出信號(hào)床未。該研究提供了人類和小鼠性腺分化的綜合時(shí)空?qǐng)D竭翠，可以指導(dǎo)體外性腺發(fā)生。

正文

在人類中薇搁，出現(xiàn)在中腎腹面的未分化的雙能性腺?zèng)Q定了卵巢或睪丸的命運(yùn)斋扰。 受孕后約 6 周（受孕后周；PCW）啃洋，表達(dá) Y 連鎖睪丸決定因子 SRY 的性腺體細(xì)胞分化為支持細(xì)胞（睪丸支持細(xì)胞）传货，或在缺乏時(shí)分化為顆粒前細(xì)胞（preGCs；卵巢支持細(xì)胞）宏娄。 睪丸支持細(xì)胞和 preGCs 協(xié)調(diào)剩余的性別特異性性腺體細(xì)胞（例如问裕，間質(zhì)）和生殖細(xì)胞譜系的分化。 在雄性中孵坚，配子前體原始生殖細(xì)胞 (PGC) 分化為前精原細(xì)胞粮宛，與支持細(xì)胞形成索狀結(jié)構(gòu)并進(jìn)入有絲分裂停滯窥淆。 在女性中，PGCs 分化為卵原細(xì)胞窟勃，卵原細(xì)胞進(jìn)入從有絲分裂到減數(shù)分裂的異步過渡祖乳。 在發(fā)育后期，顆粒細(xì)胞圍繞初級(jí)卵母細(xì)胞形成原始卵泡秉氧，在青春期之前保持靜止眷昆。

在這里，使用單細(xì)胞多組學(xué)和空間方法來解開在空間和時(shí)間上介導(dǎo)人類性腺發(fā)育的細(xì)胞和分子程序汁咏。 發(fā)現(xiàn)了體細(xì)胞譜系中以前未表征的細(xì)胞異質(zhì)性亚斋，這與在發(fā)育過程中起源的性腺狀況有關(guān)，例如性發(fā)育的差異攘滩。 此外帅刊，生成了小鼠單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)，以將人類發(fā)現(xiàn)與小鼠對(duì)應(yīng)物聯(lián)系起來漂问，促進(jìn)這些物種之間的轉(zhuǎn)化研究赖瞒。

Human–mouse gonadal atlas

分析了妊娠早期和中期（6-21 PCW）的人類性腺和鄰近的性腺外組織，涵蓋了性別決定和分化為卵巢和睪丸的階段（女性 n = 33蚤假，男性 n = 22）栏饮。使用了幾種單細(xì)胞基因組學(xué)方法：（1）單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）； (2) 單細(xì)胞可及染色質(zhì)測序 (scATAC-seq) 和 (3) 結(jié)合單核 RNA 和 ATAC 測序 (snRNA-seq/scATAC-seq) 分別對(duì) 347,709磷仰、96,174 和 40,742 個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析袍嬉。還在性別決定時(shí)間（即胚胎期（E）10.5、11.5 和 12.5（63,929 個(gè)細(xì)胞））生成了相應(yīng)小鼠組織的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組灶平，并將它們與先前發(fā)表的涵蓋妊娠后期的數(shù)據(jù)集整合在一起伺通。分別分析男性和女性樣本，并根據(jù)已知標(biāo)記的表達(dá)和從 scRNA-seq 到 scATAC-seq 的標(biāo)簽轉(zhuǎn)移分配細(xì)胞注釋逢享。研究中分析的細(xì)胞樣本能夠解決新的體細(xì)胞狀態(tài)罐监，這在之前的人類性腺 scRNA-seq 研究中沒有定義。

為了在特定組織中定位細(xì)胞拼苍， (1) 使用 Visium 和多路復(fù)用單分子熒光原位雜交 (smFISH) 生成空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)笑诅，以及 (2) 通過顯微切割分離性腺和性腺外組織以分別進(jìn)行分析。 Germ (DAZL+) 和支持 (GATA4+, WNT6+) 細(xì)胞僅存在于性腺內(nèi)疮鲫，而其他細(xì)胞類型吆你，包括體腔上皮 (UPK3B+) 和間充質(zhì) (PDGFRA+) 細(xì)胞，同時(shí)存在于性腺和中腎（腺外組織）中 . 在人和小鼠中俊犯，轉(zhuǎn)錄因子 (TF) GATA4妇多、LHX9 和 ARX 的表達(dá)是性腺體腔上皮和間充質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志，而 GATA2 的表達(dá)僅限于中腎和其他性腺外組織燕侠。

使用在人類細(xì)胞上訓(xùn)練的支持向量機(jī) (SVM) 分類器者祖，發(fā)現(xiàn)人類和小鼠原代細(xì)胞譜系的轉(zhuǎn)錄組特征之間存在很強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系立莉。 具有低相似性（median prediction probability < 0.4）的顯著例外是兩性的早期支持和性腺間充質(zhì)譜系，以及雌性的顆粒前細(xì)胞七问，這表明人類和小鼠之間體細(xì)胞譜系的發(fā)育存在差異蜓耻。

Human–mouse harmonized single-cell atlases of gonadal and extragonadal tissue

• 注：a, Schematic illustration of gonadal development showing the main structures of the XX and XY gonads. b, Diagram summarizing the stage and sex composition of our sample cohort along with main events occurring during gonadogenesis. c, Top shows the UMAP of cell lineages (colour) in the human female scRNA-seq (n = 213,898), human female scATAC-seq (n = 84,631) and mouse female scRNA-seq (n = 70,379) datasets. Bottom shows UMAP projections of cell lineages (colour) in the human male scRNA-seq (n = 133,811), human male scATAC-seq (n = 52,285) and mouse male scRNA-seq (n = 32,889) datasets. Clusters for mesothelial, supporting and gonadal mesenchymal LHX9+ cells were defined in an independent per-lineage reanalysis and projected onto this dataset. Dashed lines outline the cell populations unique to the gonads. Doublets and low-quality control cells were removed. CoelEpi, coelomic epithelium; Endo, endothelial; Epi, epithelial; F. Leydig, fetal Leydig; Gi, gonadal interstitial; Mesen, mesenchymal; Oi, ovarian interstitial; OSE, ovarian surface epithelium; preGC, pregranulosa cells; PV, perivascular; sPAX8, supporting PAX8 +; Ti, testicular interstitial; SMC, smooth muscle cell.

Quality control of scRNA-seq data of the human developing ovaries and testes

Analysis of the chromatin accessibility landscape of the human developing ovaries and testes

Gonadal and extragonadal location of mesenchymal and mesothelial cells

TFs modulating germ cell differentiation

PGC 在大約 3-5 PCW 時(shí)colonize人類性腺，并在雄性和雌性支持細(xì)胞的引導(dǎo)下械巡，在大約 6 PCW 時(shí)開始分化為前精原細(xì)胞或oogonia刹淌。為了比較人類生殖細(xì)胞與其他哺乳動(dòng)物的分化，將人類和小鼠性腺生殖細(xì)胞與更多來自小鼠和獼猴的 scRNA-seq 性腺生殖細(xì)胞數(shù)據(jù)集進(jìn)行了整合讥耗。使用軌跡重建方法來追蹤人類 PGC 分化為前精原細(xì)胞和卵母細(xì)胞有勾，并研究了介導(dǎo)這些轉(zhuǎn)變的 TF 程序。使用轉(zhuǎn)錄組和開放染色質(zhì)數(shù)據(jù)優(yōu)先考慮那些在人類中差異表達(dá)和活躍的 TF古程，并比較了它們?cè)谌祟惏āJ猴和小鼠之間的表達(dá)動(dòng)態(tài)。將 GATA4 鑒定為在 PGC 中上調(diào)的靈長類動(dòng)物特異性 TF挣磨。在所有分析的物種中雇逞，發(fā)現(xiàn) SOX4 在 PGCs 和 prespermatogonia 中是活躍的，但在卵子發(fā)生過程中被下調(diào)茁裙。此外喝峦，從 PGC 到前精原細(xì)胞的轉(zhuǎn)變涉及 EGR4、KLF6 和 KLF7 的激活呜达。胎兒卵母細(xì)胞的分化比其男性對(duì)應(yīng)物更復(fù)雜：它涉及減數(shù)分裂起始和空間軌跡，PGCs 僅限于外皮層粟耻，細(xì)胞在分化時(shí)向髓質(zhì)遷移查近。在減數(shù)分裂開始之前，與減數(shù)分裂前的 STRA8 激增一致挤忙，分析發(fā)現(xiàn) ZGLP1 的激活霜威，這是最近在小鼠中描述的卵源性 TF。在這個(gè)減數(shù)分裂前階段册烈，人類卵原細(xì)胞也會(huì)上調(diào) ZIC1 因子戈泼，該因子參與減數(shù)分裂誘導(dǎo)所必需的視黃酸產(chǎn)生。進(jìn)入減數(shù)分裂后赏僧，卵原細(xì)胞激活先前在小鼠中描述的 DMRTC2 和 ZNF711大猛，以及在獼猴和小鼠卵原細(xì)胞中類似上調(diào)的另一個(gè) DMRT 成員 DMRTB1。此外淀零，在不同的卵原細(xì)胞階段挽绩，HOX 因子（例如，HOXA3驾中、HOXD8）和輔助因子（例如唉堪，PBX3）上調(diào)模聋。在卵母細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn) TP63 和 ZHX3 的激活唠亚，在獼猴和小鼠中具有保守的表達(dá)動(dòng)力學(xué)链方。

Characterisation of germ cell states

Cross species TF comparison of germ cells

Somatic cells during sex determination

性腺嵴中的體腔上皮是性腺體細(xì)胞的主要來源。 使用軌跡推斷方法灶搜，確定了雙能早期支持性腺細(xì)胞 (ESGC)祟蚀，將 GATA4+ 體腔上皮與支持細(xì)胞或人類和小鼠的first wave preGC (preGC-I) 連接起來。 ESGCs 在早期性腺中短暫出現(xiàn)（人類大約為 6-8 個(gè) PCW占调，小鼠為 E11.5）暂题，并且在雄性中，是第一個(gè)表達(dá)睪丸決定因子 SRY 的性腺體細(xì)胞究珊，這是支持細(xì)胞定型所必需的薪者。 因此，ESGC 是在早期性腺中產(chǎn)生性別特異性支持細(xì)胞的雙能前體剿涮。

將人類和小鼠之間具有保守表達(dá)動(dòng)力學(xué)的一組核心基因確定為 GATA4+ 體腔上皮細(xì)胞言津，它們分化成first wave支持細(xì)胞。 在人類中取试，體腔上皮和 ESGC 通過早期體細(xì)胞群連接悬槽，該細(xì)胞群下調(diào)間皮標(biāo)志物（UPK3B-、LRRN4-）瞬浓、上調(diào)支持譜系標(biāo)志物（WNT6+）并與未分化的性腺間質(zhì)（Gi）細(xì)胞（ARX+初婆、TCF21+）共享 TF 。 接下來猿棉，人類和小鼠 ESGC 下調(diào) LHX9 和間質(zhì) TF（ARX-磅叛，TCF21-），同時(shí)進(jìn)一步上調(diào)支持譜系標(biāo)記 WNT6萨赁。 ESGC 還上調(diào) GPR37 和 DMRT1弊琴，后者對(duì)睪丸發(fā)育至關(guān)重要。 男性 ESGCs 是 SRY+杖爽，并啟動(dòng)了前卵巢 RSPO1/WNT4-β-catenin 通路的下調(diào)敲董。因此，在這個(gè)階段的女性 ESGCs 中已經(jīng)可以檢測到對(duì)卵巢命運(yùn)至關(guān)重要的 FOXL2 的表達(dá)慰安。

人類 ESGC 上調(diào)干細(xì)胞標(biāo)志物（LGR5+腋寨、TSPAN8+）。 LGR5 在人和小鼠之間表現(xiàn)出不同的表達(dá)模式：在人類中泻帮，LGR5 對(duì) ESGC 具有特異性精置； 在小鼠中，Lgr5 在顆粒前體和支持細(xì)胞形成的second wave期間上調(diào)锣杂，在 ESGC 中具有基礎(chǔ)表達(dá)脂倦。 僅在人類 ESGC 中檢測到 TSPAN8 的表達(dá)番宁。 人類雌性 ESGC 也上調(diào) OSR1，這是 preGC-I 的特征赖阻，在小鼠中明顯不存在蝶押。 使用這些標(biāo)記的組合，通過多重 smFISH 在發(fā)育中的人類睪丸和卵巢中定位 ESGC火欧。 在 8 PCW 早期棋电，ESGCs (TSPAN8+, LGR5+) 與女性的 preGC-I (OSR1+) 一起存在于卵巢髓質(zhì)中，或者男性的發(fā)育中的睪丸索與早期支持細(xì)胞 (SOX9+, LGR5-) 一起存在苇侵。

New gonadal somatic cells during sex determination in humans and mice

• 注：a, UMAP of somatic cell states (colour) in the human scRNA-seq (n = 191,230), human scATAC-seq (n = 74,592) and mouse scRNA-seq (n = 45,468) datasets. Doublets and low-quality control cells were removed. b, Dot plots show the variance-scaled, log-transformed expression of genes (x-axis) characteristic of the first wave of somatic cells (y-axis) in humans and mice. c, UMAP of somatic cells overlaid with RNA velocity maps in two humans (7 PCW testis; 7.5 PCW ovary) and two mice (E11.5 testis, E12.5 ovary) gonadal samples, analysed independently. d, Relative proportions of human and mouse somatic cell states (colour) profiled with scRNA-seq, classified by sex and developmental stage. Black arrows highlight the ESGCs. e, Dot plot showing the variance-scaled, log-transformed expression of human-specific early somatic and ESGC markers (x-axis) in the first wave of human supporting cells (y-axis). CoelEpi, coelomic epithelium; Gi, gonadal interstitial; Oi, ovarian interstitial; preGC, pregranulosa cells; sPAX8, supporting PAX8; Ti, testicular interstitial.

Human-mouse comparison and trajectory inference of early gonadal somatic cells

PAX8+ cells define gonadal boundaries

性腺-中腎界面是早期性腺發(fā)生過程中廣泛組織重塑的部位赶盔，調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移、血管化和睪丸網(wǎng)的形成榆浓，睪丸網(wǎng)是連接睪丸索和生殖管的小管網(wǎng)絡(luò)于未。 分析定義了表達(dá)性腺（GATA4+、LHX9+ 和 NR5A1+）和支持（WNT6+）標(biāo)記的支持樣 PAX8+ population (sPAX8s)陡鹃，這種標(biāo)記與人類和小鼠的first wave支持細(xì)胞一起出現(xiàn)烘浦。 如 Visium 所示，sPAX8s 位于睪丸中將形成睪丸網(wǎng)的部位萍鲸，與苗勒管和沃爾夫管中的上皮細(xì)胞明顯不同闷叉，如上皮標(biāo)志物（EPCAM^low，KRT19^low）的低表達(dá)所示脊阴， 用上皮細(xì)胞分析時(shí)它們的單獨(dú)聚類在一起握侧。

對(duì)涵蓋廣泛發(fā)育時(shí)間點(diǎn)（window）的人類樣本的深入分析能夠區(qū)分人類中的兩個(gè) sPAX8 子集：早期和晚期 sPAX8。 早期的 sPAX8s 是兩性中大約 6-8 PCW 富集的性未分化細(xì)胞嘿期。 用 smFISH 對(duì)性腺進(jìn)行染色表明早期的 sPAX8（PAX8 +藕咏，EPCAM^low）存在于性腺內(nèi)部，在性腺-中腎界面處秽五，直到 8 PCW（CS17 到 CS20）。 還在小鼠的類似位置發(fā)現(xiàn)了這一群體饥悴。 晚期 sPAX8s (PAX8+, EPCAM^low) 僅存在于 8 PCW 晚期的男性中坦喘。 smFISH 分析在睪丸網(wǎng)發(fā)育的睪丸索的兩極檢測到 sPAX8，與 Visium 數(shù)據(jù)一致西设。 在 8 PCW 后發(fā)育的人類卵巢中瓣铣，僅在肝門附近發(fā)現(xiàn)了少數(shù) sPAX8，這與在后期退化的基本卵巢網(wǎng)的存在相一致.

兩個(gè) sPAX8 子集都顯示出獨(dú)特的軸突引導(dǎo)因子轉(zhuǎn)錄模式贷揽，表明它們具有結(jié)構(gòu)和支持作用棠笑。 在人類樣本中，早期的 sPAX8s 表達(dá) CXCL14禽绪，其受體 CXCR4 由內(nèi)皮細(xì)胞和支持細(xì)胞表達(dá)蓖救，這表明這些群體具有趨化作用洪规。 雄性晚期 sPAX8s 表達(dá) NRP2，即 VEGF 和 SEMA3B/C 的受體循捺，它們被上皮細(xì)胞上調(diào)斩例。 sPAX8s 獨(dú)特地表達(dá)生長抑素 (SST) 和 IGFBP3，其受體在各種細(xì)胞中上調(diào)从橘，包括支持細(xì)胞念赶、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和體腔上皮細(xì)胞恰力。 總之叉谜，這些數(shù)據(jù)表明，sPAX8s 是哺乳動(dòng)物中的一種性腺支持樣細(xì)胞譜系踩萎，可介導(dǎo)睪丸網(wǎng)和卵巢網(wǎng)的形成停局。

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Gonadal supporting PAX8+ cells define gonadal boundaries

The second wave of pregranulosa cells（前顆粒細(xì)胞）

在小鼠卵巢中，體腔上皮細(xì)胞分化為卵巢表面上皮細(xì)胞并啟動(dòng)second wave皮質(zhì)前顆粒細(xì)胞驻民，獨(dú)立于 RSPO1/WNT4-β-連環(huán)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)翻具。 在人類樣本中，還定義了在 8 PCW 之后出現(xiàn)的second wave顆粒細(xì)胞 (preGC-IIa/b)回还，下調(diào) RSPO1/WNT4 并形成從外部 (preGC-IIa) 到內(nèi)部皮質(zhì)的梯度裆泳。 PreGC-IIa 與 OSE（UPK3B+、LHX2+柠硕、IRX3+）共同出現(xiàn)在空間（外皮層）和時(shí)間（中間 8 PCW）中工禾，并表達(dá)視黃酸抑制劑 CYP26B1（減數(shù)分裂抑制劑）以及少量的 FOXL2。 PreGC-IIb 出現(xiàn)在 11 PCW蝗柔，并上調(diào) FOXL2 和 BMP2闻葵。 在大約 17 PCW 時(shí)，內(nèi)皮層出現(xiàn)表達(dá)卵泡發(fā)生標(biāo)志物（NOTCH3+癣丧、HEYL+）和視黃醇脫氫酶（RDH10+）的發(fā)育中的顆粒細(xì)胞槽畔。 隨著卵巢的發(fā)育，first wave前顆粒（preGC-I）僅限于髓質(zhì)胁编。

盡管跨物種的 preGCs 之間存在時(shí)空相似性厢钧，但使用 SVM 分類器將人類singature投影到小鼠對(duì)應(yīng)物上顯示出不同的轉(zhuǎn)錄組程序。將轉(zhuǎn)錄組學(xué)與染色質(zhì)可及性相結(jié)合嬉橙，以確定調(diào)節(jié)granulosa waves的 TF 在人類中早直。因此，發(fā)現(xiàn)人類和獼猴之間的 TF 模塊保存完好市框，但在小鼠中表現(xiàn)出本質(zhì)差異霞扬。OSE 激活了靈長類動(dòng)物特異性 TF LHX2，它在 preGC-IIa 中保持活躍。隨著它們的分化喻圃，preGC-IIb 細(xì)胞上調(diào) FOXL2 并表達(dá) WNT 誘導(dǎo)的 TFs (HIF1A+, FOXO1+, FOXP1+)萤彩，這是髓質(zhì) preGC-Is 共有的一個(gè)程序，表明卵巢深處存在更高的 WNT 環(huán)境级及。在靈長類動(dòng)物中發(fā)育的顆粒細(xì)胞上調(diào)類固醇激素受體 NR1H4 和發(fā)育因子 PBX3乒疏。

為了研究不同皮質(zhì)和髓質(zhì)微環(huán)境中的人類前顆粒細(xì)胞如何影響生殖細(xì)胞分化，將 CellPhoneDB 數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展到 (1) 包括非肽配體和 (2) 將受體與其下游 TF（CellSign 模塊）連接起來饮焦。 PreGC-IIa 細(xì)胞存在于卵巢外皮層怕吴，表達(dá)趨化因子（例如 NRG1）和生存因子（例如 KITLG），而 KIT 下游的 STAT3 在 PGC 中具有活性县踢。 PreGC-IIb 細(xì)胞位于內(nèi)皮層转绷，表達(dá)參與減數(shù)分裂起始的配體（例如 ALDH1A1 的視黃酸）和卵子發(fā)生（例如 BMP2）以支持 PGC 分化。在髓質(zhì)中硼啤，preGC-Is 上調(diào)參與雌激素產(chǎn)生的酶（HSD17B6 和 CYP19A1）议经。在大約 17 PCW 時(shí)，preGC-IIb 細(xì)胞分化成發(fā)育中的顆粒細(xì)胞谴返，這些細(xì)胞圍繞卵母細(xì)胞介導(dǎo)卵泡形成和/或調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞存活煞肾。我們發(fā)現(xiàn)了卵泡中細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的獨(dú)特組成，以及用于介導(dǎo)成功的卵泡組裝的新顆粒-卵母細(xì)胞相互作用候選物嗓袱。一個(gè)例子是 netrin-1 (NTN1) 及其受體 DCC籍救，它們參與軸突引導(dǎo)、細(xì)胞遷移和凋亡渠抹。

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Second wave of fetal pre-granulosa

Two testis-specific resident macrophages

組織駐留巨噬細(xì)胞在小鼠睪丸發(fā)育和功能中起作用蝙昙。為了在人類樣本中全面表征它們，使用泛白細(xì)胞標(biāo)記 CD45 對(duì) 11 個(gè)樣本中的細(xì)胞進(jìn)行分類梧却，并將它們與主要分析中的免疫細(xì)胞整合奇颠。使用 scRNA-seq 定義了兩個(gè)睪丸特異性巨噬細(xì)胞群，并使用 smFISH 對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證：(1) 具有破骨細(xì)胞樣特征 (SIGLEC15放航、ACP5烈拒、ATP6V0D2) 的 SIGLEC15+ 胎兒睪丸巨噬細(xì)胞 (ftMs) 和 (2) TREM2+ ftMs，具有小膠質(zhì)細(xì)胞樣特征（TREM2广鳍、P2RY12缺菌、SALL1）。與所有發(fā)育中組織的組織修復(fù)巨噬細(xì)胞特征相比搜锰，SIGLEC15+ 和 TREM2+ ftM 是罕見的群體（2.8% SIGLEC15+ ftM，5% TREM2+ ftM耿战，92.2% 組織修復(fù)巨噬細(xì)胞）蛋叼。使用 SVM 將其他發(fā)育器官中骨髓細(xì)胞的 scRNA-seq 數(shù)據(jù)集整合和投影到性腺免疫歧管上，驗(yàn)證了 SIGLEC15+ ftMs 和破骨細(xì)胞之間以及 TREM2+ ftMs 和小膠質(zhì)細(xì)胞之間的共享轉(zhuǎn)錄組學(xué)特征。

在結(jié)構(gòu)性腺標(biāo)志物的幫助下狈涮，smFISH 成像在間質(zhì)空間（PDGFRA+ 或 NR2F2+）中定位組織修復(fù)巨噬細(xì)胞（CD68+狐胎、F13A1+）和 SIGLEC15+ ftMs（CD68+、SIGLEC15+）歌馍。 SIGLEC15+ ftMs 接近睪丸中的內(nèi)皮細(xì)胞 (CDH5+) 并表達(dá) COL1A2握巢，它可能與內(nèi)皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的整合素 (α1/β1、α2/β1松却、α10/β1 和 α11/β1) 相互作用暴浦。 SIGLEC15+ ftMs 也表達(dá)重塑分子 MMP9，并且它們的數(shù)量在發(fā)育的后期減少晓锻，表明在促進(jìn)中腎內(nèi)皮細(xì)胞遷移中的作用歌焦，這是睪丸索形成所需的瞬時(shí)過程（大約 8-14 PCW）。 此外砚哆，SIGLEC15+ ftMs 表達(dá) LGALS9 和 SPP1独撇，與這種細(xì)胞類型的潛在免疫調(diào)節(jié)作用保持一致。

TREM2+ ftMs 經(jīng)常在睪丸索內(nèi)發(fā)現(xiàn)躁锁，據(jù)預(yù)測它們通過 TREM2 和載脂蛋白（CLU纷铣、APOA1、APOE）之間的相互作用與支持細(xì)胞和生殖細(xì)胞進(jìn)行交流战转。 TREM2+ ftM 還具有吞噬機(jī)制活性（MERTK搜立、AXL、CYBB匣吊、BECN1儒拂、MTOR）并表達(dá)免疫調(diào)節(jié)分子（HAVCR2、ENTPD1色鸳、CD276社痛、IL10、TREM2）命雀。 這一結(jié)果表明 TREM2+ ftM 在去除受損或凋亡細(xì)胞方面的作用蒜哀，同時(shí)最大限度地減少可能損害成熟生殖細(xì)胞的炎癥和氧化應(yīng)激。

圖片.png

Tissue-resident macrophages in the developing testes

Macrophages smFISH panels.

Discussion

研究生成了人類和小鼠性腺發(fā)育的協(xié)調(diào)圖譜吏砂，以識(shí)別新的性腺體細(xì)胞類型及其潛在的調(diào)節(jié)機(jī)制撵儿。首先，描述了 ESGC狐血，這是一種bipotent transient population淀歇，其數(shù)量在性別決定時(shí)達(dá)到峰值，并將體腔上皮與支持細(xì)胞和first wave前顆粒細(xì)胞連接起來匈织。因此浪默，ESGC 是第一個(gè)在 XY 性腺中表達(dá)睪丸決定因子 SRY 的細(xì)胞牡直，并且在人類中表達(dá)干細(xì)胞標(biāo)志物，如 TSPAN8 和 LGR5纳决。據(jù)目前所知碰逸，這些由雙能支持祖細(xì)胞獨(dú)特表達(dá)的標(biāo)記首次在人類中得到定義。以前阔加，WT1 和 NR5A1 用于識(shí)別小鼠中的等效種群饵史，但研究表明這些標(biāo)記物廣泛表達(dá)于其他性腺體細(xì)胞。其次胜榔，圍繞性別決定的開始胳喷，定義了位于性腺 - 中腎邊界的先前未表征的性腺支持樣種群，稱之為 sPAX8s苗分。在人類中厌蔽，在 9 個(gè) PCW 之后，sPAX8s 保留在男性發(fā)育中的索的兩極摔癣，睪丸網(wǎng)發(fā)育奴饮，但在女性中幾乎不存在。 sPAX8s 表達(dá)支持譜系的canonical markers择浊，并且它們的獨(dú)特功能很可能以前歸因于其他支持細(xì)胞（即顆粒細(xì)胞或支持細(xì)胞）戴卜。第三，在人類樣本中發(fā)現(xiàn)了第一波髓質(zhì)細(xì)胞和第二波皮質(zhì)前顆粒細(xì)胞琢岩，類似于小鼠投剥。使用 CellPhoneDB ，表明由人類卵巢中不同的前顆粒細(xì)胞亞群定義的空間微環(huán)境調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞發(fā)育担孔。盡管人類和小鼠的時(shí)空模式相似江锨，但某些調(diào)節(jié)程序不同。例如糕篇，小鼠第二波前顆粒細(xì)胞的特征 LGR5 僅限于人類的 ESGC啄育。因此，LGR5 標(biāo)記了小鼠和人類的不同種群拌消，突出了對(duì)人-小鼠協(xié)調(diào)圖譜的需求挑豌。第四，分別鑒定了具有破骨細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞樣特征的 SIGLEC15+ 和 TREM2+ ftM墩崩。在睪丸索周圍的管周空間中發(fā)現(xiàn)了 SIGLEC15+ ftM氓英，這可能有助于中腎內(nèi)皮細(xì)胞遷移。 TREM2+ ftMs 主要位于睪丸索內(nèi)鹦筹，它們可以幫助維持先前在青春期前睪丸中描述的免疫調(diào)節(jié)環(huán)境铝阐。

Methods（關(guān)注一下重點(diǎn)方法）

單細(xì)胞分析

• 雙細(xì)胞去除---Scrublet
• 基礎(chǔ)分析---scanpy
• 批次矯正---scVI
• 去污---SoupX
• 軌跡分析---Palantir，RNA velocities

空轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)分析

• 單細(xì)胞空間聯(lián)合---cell2location（注意樣本對(duì)應(yīng)）
• 通訊---CellPhoneDB and CellSign

其實(shí)方法都還是那些方法铐拐，如何利用這些方法尋找生物學(xué)問題的答案徘键，這將是一個(gè)永恒的話題

好了芳誓，已經(jīng)分享給大家了，生活很好啊鸭，有你更好，百度文庫出現(xiàn)了大量抄襲我的文章匿值，對(duì)此我深表無奈赠制，我寫的文章，別人掛上去賺錢挟憔，抄襲可恥钟些，掛到百度文庫的人更可恥