2019《Nature》：哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)生的分子足跡
加州大學(xué)舊金山分校的研究人員開(kāi)發(fā)了一種進(jìn)行單細(xì)胞讀數(shù)的靈活掠兄，高通量困食，多通道分子記錄儀進(jìn)行進(jìn)化譜系示蹤，繪制小鼠從受精卵到原腸胚形成圖譜。通過(guò)將記錄信息與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)的整合抚恒，研究人員概述了不同組織類型之間的基本發(fā)育過(guò)程赫编，并揭示了胚外和胚胎來(lái)源的內(nèi)胚層細(xì)胞幾乎完全的轉(zhuǎn)錄趨同巡蘸。運(yùn)用建立的細(xì)胞命運(yùn)圖，研究人員估計(jì)了胚胎祖細(xì)胞的數(shù)量及其在特化過(guò)程中的不對(duì)稱分配程度擂送。該方法可用于哺乳動(dòng)物系統(tǒng)中的大規(guī)模平行悦荒，高分辨率地記錄圖譜變化，有助于構(gòu)建發(fā)育圖譜框架嘹吨。
《Science》: 發(fā)育中的新皮質(zhì)層中根尖祖細(xì)胞及其子代神經(jīng)元的時(shí)間軸
在皮質(zhì)發(fā)生過(guò)程中搬味，不同類型神經(jīng)元亞型依次從腦室祖細(xì)胞中誕生而來(lái)。但是，這些細(xì)胞產(chǎn)生的分子時(shí)間軸還不是很了解身腻。來(lái)自日內(nèi)瓦大學(xué)的研究人員利用高時(shí)間分辨率的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序方法产还，追蹤了小鼠胚胎中頂尖祖細(xì)胞（APs）及其子代神經(jīng)元的分子譜系特征。研究人員鑒定到了一組核心的進(jìn)化保守的嘀趟，具有時(shí)間規(guī)律脐区，促使AP從內(nèi)部驅(qū)動(dòng)到更強(qiáng)的感受態(tài)的一類基因。其中她按，PRC2從表觀遺傳上調(diào)控AP的時(shí)間進(jìn)展牛隅。胚胎年齡依賴性的AP分子狀態(tài)作為連續(xù)的基態(tài)傳遞到其子代，作用于早期有絲分裂后分化程序酌泰，并由后來(lái)出現(xiàn)的環(huán)境依賴性信號(hào)加以補(bǔ)充媒佣。因此，在有絲分裂后的子代中陵刹，前體細(xì)胞中存在的表觀遺傳調(diào)控的時(shí)間分子印記為成年神經(jīng)元的多樣性播下了種子默伍。
《Cell》: 靈長(zhǎng)類視網(wǎng)膜中中央凹和周邊細(xì)胞的細(xì)胞分類研究
靈長(zhǎng)類動(dòng)物（包括人）的高敏視力是由稱為中央凹的中央視網(wǎng)膜小區(qū)域決定的。由于常規(guī)生物模型缺乏中央凹衰琐，其在眼病中的特異功能及功能障礙目前知之甚少也糊。來(lái)自哈佛大學(xué)的研究人員利用165,000個(gè)獼猴中央凹和周圍視網(wǎng)膜細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，進(jìn)行了全面的細(xì)胞分類研究羡宙。結(jié)果顯示狸剃，大于60個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞類型有80%在兩個(gè)區(qū)域中都存在，但是在比例和基因表達(dá)上存在顯著差異狗热，其中一些與特定功能相關(guān)钞馁。與小鼠相比，獼猴的視網(wǎng)膜細(xì)胞類型中匿刮，中間神經(jīng)元類型高度保守僧凰。但是，兩者中的保守轉(zhuǎn)錄因子熟丸，映射到的神經(jīng)元細(xì)胞類型和過(guò)程卻有所不同训措。借助獼猴和人的高度保守，該研究繪制了與人的7種視網(wǎng)膜疾病相關(guān)的基因的特征細(xì)胞類型和表達(dá)特征虑啤。
《Nature》：人類肝臟細(xì)胞圖譜研究
肝臟是一個(gè)非常重要的多功能器官。人類目前面臨著肝病發(fā)病率不斷上升架馋，治療選擇又有限的現(xiàn)狀狞山。然而，現(xiàn)在對(duì)于肝臟細(xì)胞的組成仍然知之甚少叉寂。來(lái)自馬普學(xué)會(huì)免疫生物學(xué)和表觀遺傳系的研究人員通過(guò)9位正常肝組織供體的10,000個(gè)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序萍启，構(gòu)建了人類肝臟細(xì)胞圖譜。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，研究人員鑒定到了先前未知的基于轉(zhuǎn)錄特征的內(nèi)皮細(xì)胞勘纯，Kupffer細(xì)胞局服，肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞亞型。結(jié)果顯示驳遵，EPCAM+群體是異質(zhì)性的淫奔，包括肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞群體，以及具有TROP2int形成肝組織的原代群體堤结。利用圖譜數(shù)據(jù)唆迁，研究人員揭示了在肝組織癌細(xì)胞以及移植到小鼠肝臟中的人類肝細(xì)胞和肝內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)生的表型變化。
《Cell》：人類心臟空間轉(zhuǎn)錄圖譜研究
人類心臟形態(tài)發(fā)生的過(guò)程還不是非常了解竞穷，它的完整特征要求深入研究具有單細(xì)胞空間分辨率的基因表達(dá)數(shù)據(jù)唐责。通過(guò)利用空間轉(zhuǎn)錄組和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，來(lái)自英國(guó)皇家理工學(xué)院的研究人員揭示了在三個(gè)發(fā)育階段胚胎心臟的細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)錄圖譜瘾带，并將細(xì)胞類型特異性基因表達(dá)映射到特定的解剖結(jié)構(gòu)域上鼠哥。該研究通過(guò)空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序確定了與每個(gè)發(fā)育階段中不同的解剖區(qū)域相對(duì)應(yīng)的獨(dú)特基因譜。通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序鑒定了人類胚胎心臟細(xì)胞類型看政，證實(shí)并豐富胚胎心臟基因表達(dá)的空間注釋朴恳。然后使用原位測(cè)序來(lái)完善這些結(jié)果，并為三個(gè)發(fā)育階段創(chuàng)建空間亞細(xì)胞圖帽衙。最后菜皂，研究人員生成了可公開(kāi)訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)資源（https://hdca-sweden.scilifelab.se/a-study-on-human-heart-development/），以促進(jìn)人類心臟的未來(lái)研究厉萝。
6. 《Nature》：小鼠內(nèi)胚層發(fā)育圖譜研究[6]
紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心的研究人員為描述哺乳動(dòng)物個(gè)體內(nèi)胚層發(fā)育過(guò)程恍飘，選取了小鼠胚胎早期到妊娠中期內(nèi)胚層細(xì)胞，拿到了共112,217個(gè)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)谴垫。利用基于graph-based分析方法章母，研究人員對(duì)分化過(guò)程細(xì)胞進(jìn)行了發(fā)展時(shí)空軌跡建模，定義了第一個(gè)（原始或胚外）內(nèi)胚層及其姊妹多能（胚）上皮細(xì)胞系出現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄模式翩剪。該研究揭示了這兩個(gè)世系細(xì)胞的后代之間的關(guān)系：胚芽形成之前和過(guò)程中乳怎，外胚層細(xì)胞在兩個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)分化為內(nèi)胚層。該研究觀察到了細(xì)胞沿著突出腸管前后軸的區(qū)域化特征前弯，反映了它們的胚胎或胚胎外起源蚪缀，以及它們?cè)谄鞴偬禺愋詤^(qū)域的坐標(biāo)模式。
7. 《Cell》：重編程過(guò)程的發(fā)展軌跡研究[7]
來(lái)自麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)布羅德研究所的研究人員利用一種新的方法—Waddington-OT（一種研究發(fā)展時(shí)間過(guò)程的方法恕出，以推斷祖先的命運(yùn)并為它們背后的監(jiān)管模式建模询枚。），檢測(cè)了單個(gè)細(xì)胞的發(fā)展軌跡浙巫，為深入了解旁分泌相互作用如何塑造重編程提供了證據(jù)金蜀。
8. 《Science》：使用長(zhǎng)期體外胚胎培養(yǎng)解剖靈長(zhǎng)類動(dòng)物在植入后的早期發(fā)育[8]
來(lái)自昆明理工大學(xué)靈長(zhǎng)類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所的研究人員建立了一個(gè)培養(yǎng)系統(tǒng)刷后，能夠在長(zhǎng)達(dá)20天的時(shí)間內(nèi)體外培養(yǎng)食蟹猴的胚胎。培養(yǎng)的胚胎經(jīng)歷了重要的靈長(zhǎng)類動(dòng)物發(fā)育階段渊抄，包括譜系分離尝胆，雙腔盤形成，羊膜和卵黃囊空化以及原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞（PGCLC）分化护桦。單細(xì)胞RNA測(cè)序分析揭示了原始內(nèi)胚層含衔，滋養(yǎng)外胚層，表皮細(xì)胞譜系和PGCLCs的發(fā)育軌跡嘶炭。該研究揭示了植入后早期非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物胚胎發(fā)生的關(guān)鍵發(fā)展事件和復(fù)雜的分子機(jī)制抱慌。
9. 《Nature》：心臟發(fā)生的單細(xì)胞分析揭示了器官水平發(fā)育缺陷的基礎(chǔ)[9]
先天性心臟缺陷是最常見(jiàn)的畸形，是由心臟祖細(xì)胞部分子代細(xì)胞的破壞造成的眨猎，但是單個(gè)祖細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄變化如何導(dǎo)致器官水平缺陷還不清楚抑进。來(lái)自格拉德斯通心血管疾病研究所的研究人員利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析了早期心臟祖細(xì)胞在正常和異常情況下的轉(zhuǎn)錄特征。這項(xiàng)工作揭示了確定單個(gè)心臟祖細(xì)胞中命運(yùn)和分化的轉(zhuǎn)錄決定因子睡陪，并揭示了單細(xì)胞分辨率下心臟發(fā)育受阻的機(jī)制寺渗，為研究先天性心臟缺陷提供了框架。
10. 《Science》：人體腎臟免疫細(xì)胞時(shí)空?qǐng)D譜[10]
組織駐留的免疫細(xì)胞對(duì)于器官的穩(wěn)態(tài)和防御很重要兰迫。來(lái)自劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)系的研究人員利用單細(xì)胞RNA測(cè)序來(lái)解決人腎臟的時(shí)空免疫圖譜信殊。該研究全面概述了人類腎臟的免疫格局如何應(yīng)對(duì)主要的免疫挑戰(zhàn)。
