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11月文獻(xiàn)解讀：Guerrero-Juarez, C. F., Dedhia, P. H., Jin, S., Ruiz-Vega, R., Ma, D., Liu, Y., ... & Kessenbrock, K. (2019). Single-cell analysis reveals fibroblast heterogeneity and myeloid-derived adipocyte progenitors in murine skin wounds.?Nature communications,?10(1), 650.
????????皮膚主要由最外層的表皮及其下層富含膠原蛋白的真皮組成霍殴，其中表皮提供屏障作用蒋纬，真皮使皮膚具有機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)容納表皮的附屬物（包括毛囊和汗腺等）缎谷。皮膚產(chǎn)生損傷之后的修復(fù)過程會經(jīng)歷毛囊和皮膚脂肪細(xì)胞的再生稍味，但是關(guān)于再生細(xì)胞的來源仍知之甚少废麻。來自美國加州大學(xué)歐文分校的Maksim V. Plikus研究組于2019年2月在Nature Communications上發(fā)表了題為“Single-cell analysis reveals fibroblast heterogeneity and myeloid-derived adipocyte progenitors in murine skin wounds”的研究文章，揭示了小鼠皮膚損傷修復(fù)過程中成纖維細(xì)胞的異質(zhì)性以及髓細(xì)胞轉(zhuǎn)化為新生脂肪細(xì)胞的過程模庐。
????????研究人員選擇了6到8周齡的小鼠烛愧，在背部進(jìn)行全層切除術(shù)產(chǎn)生長為1.5cm的傷口，12天之后取傷口周圍組織進(jìn)行單細(xì)胞測序分析掂碱。經(jīng)過質(zhì)控和聚類分析后鑒定到13個(gè)細(xì)胞類群怜姿，其中成纖維細(xì)胞占全部細(xì)胞數(shù)量的65%，高表達(dá)的基因包括膠原蛋白基因以及細(xì)胞外基質(zhì)蛋白基因疼燥。
????????對所有的成纖維細(xì)胞進(jìn)行了二次聚類沧卢，得到12個(gè)類群。對12個(gè)類群細(xì)胞的表達(dá)譜進(jìn)行分層聚類醉者，發(fā)現(xiàn)C11但狭、C3、C9三群比較像撬即，屬于Pdgfra低表達(dá)細(xì)胞立磁，其他9群屬于Pdgfra高表達(dá)細(xì)胞，這一部分又分為Crabp低表達(dá)的4群與Crabp高表達(dá)的5群剥槐。通過免疫染色觀察不同細(xì)胞在皮膚傷口中的位置唱歧，發(fā)現(xiàn)Pdgfra+Crabp+細(xì)胞主要分布在真皮偏上的表皮部分，而Pdgfra+Crabp-細(xì)胞主要分布在真皮偏下部分才沧，Pdgfra-細(xì)胞則在真皮位置廣泛分布迈喉。
????????采用擬時(shí)間分析對亞群間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)分化曲線的左側(cè)基本都是Pdgfra+細(xì)胞温圆，右側(cè)是Pdgfra-細(xì)胞挨摸。采用了RNA速率（RNA velocity）的方法對細(xì)胞的轉(zhuǎn)化方向進(jìn)行預(yù)測，鑒定到3條轉(zhuǎn)化路徑岁歉，其中path1表示了從Pdgfra+細(xì)胞向Pdgfra+Crabp+細(xì)胞的轉(zhuǎn)化得运，path2表示了從Pdgfra-細(xì)胞向Pdgfra+Crabp+細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，path3表示了Pdgfra-細(xì)胞內(nèi)部不同狀態(tài)間的轉(zhuǎn)化锅移。
????????另外觀察到一部分成纖維細(xì)胞也表達(dá)造血細(xì)胞的marker gene熔掺，比如巨噬細(xì)胞的Lyz2。同時(shí)這些細(xì)胞在肌成纖維細(xì)胞的收縮性marker（Acta2和Tagln）上也存在重合表達(dá)非剃。為了驗(yàn)證這些肌成纖維細(xì)胞是不是來自組織駐留的髓細(xì)胞置逻，研究人員對髓細(xì)胞和表達(dá)髓細(xì)胞marker gene的成纖維細(xì)胞一起進(jìn)行了擬時(shí)間分析，發(fā)現(xiàn)髓細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分布在分化曲線的兩端备绽，中間部分是兩種細(xì)胞的重合券坞，這部分細(xì)胞同時(shí)表達(dá)髓細(xì)胞與成纖維細(xì)胞的marker gene鬓催。RNA速率分析顯示存在4條明顯的轉(zhuǎn)化路徑，其中path3橫跨了髓細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的重合區(qū)域恨锚，反映了傷口駐留的髓細(xì)胞向成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過程宇驾。
????????研究人員單獨(dú)將肌成纖維細(xì)胞分選出來進(jìn)行了單細(xì)胞測序以及單細(xì)胞Western blot實(shí)驗(yàn)。共鑒定到3個(gè)亞群的肌成纖維細(xì)胞（fc1-fc3）猴伶，其中fc3細(xì)胞同時(shí)表達(dá)髓細(xì)胞與肌成纖維細(xì)胞的marker gene课舍。Western blot實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在部分細(xì)胞中存在髓細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞marker gene蛋白的共表達(dá)他挎。這些結(jié)果說明在損傷修復(fù)過程中確實(shí)產(chǎn)生了一群帶有髓細(xì)胞表達(dá)特征的肌成纖維細(xì)胞筝尾，可能是從傷口駐留的髓細(xì)胞中分化過來的，并進(jìn)而在傷口愈合的過程中發(fā)揮作用办桨。
????????之前有研究顯示損傷修復(fù)過程中新生的脂肪細(xì)胞主要來自于肌成纖維細(xì)胞忿等，因此研究人員推測可能是髓細(xì)胞首先分化形成肌成纖維細(xì)胞然后進(jìn)一步形成脂肪細(xì)胞。構(gòu)建了骨髓移植小鼠模型對此進(jìn)行驗(yàn)證崔挖，對小鼠進(jìn)行了全身致死輻射之后贸街，移植了不同類型的細(xì)胞觀察其在傷口修復(fù)中的作用。首先是移植了多能造血干細(xì)胞的小鼠狸相，在傷口形成28天之后觀察到新生毛囊附近的綠色熒光薛匪，但是在移植了Cd45neg造血細(xì)胞的小鼠傷口附近沒有觀察到熒光。采用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法統(tǒng)計(jì)脓鹃，在28天和2個(gè)月之后逸尖，傷口組織中來自供體細(xì)胞的比例仍然在30%左右，說明確實(shí)有一部分細(xì)胞遷移到傷口部位轉(zhuǎn)化成成纖維細(xì)胞瘸右。
????????最后通過脂肪細(xì)胞marker gene（Retn）標(biāo)記的造血干細(xì)胞移植驗(yàn)證脂肪細(xì)胞的來源娇跟，發(fā)現(xiàn)移植了造血干細(xì)胞的小鼠在新生的毛囊附近表現(xiàn)出報(bào)告基因的表達(dá)，而移植了Cd45neg造血細(xì)胞的小鼠沒有表現(xiàn)出報(bào)告基因的表達(dá)太颤，說明傷口愈合時(shí)新生的脂肪細(xì)胞確實(shí)有一部分來自于造血細(xì)胞苞俘。
????????總的來看，文章通過單細(xì)胞測序技術(shù)對皮膚損傷修復(fù)過程中成纖維細(xì)胞的異質(zhì)性進(jìn)行了揭示龄章，并通過免疫染色研究了不同亞群細(xì)胞所處的組織位置吃谣；通過擬時(shí)間分析研究了不同細(xì)胞間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，發(fā)現(xiàn)髓細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞做裙，并對髓細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞的marker gene進(jìn)行了共染實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證岗憋；最后通過一系列骨髓移植小鼠模型驗(yàn)證了從髓細(xì)胞到肌成纖維細(xì)胞再到脂肪細(xì)胞的分化過程。文章的技術(shù)路線比較清晰锚贱，研究方法值得借鑒仔戈。
