近日，復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院余逸群研究員、余洪猛教授團(tuán)隊(duì)與合作者在Developmental Cell（IF：10.7）在線發(fā)表了題為“A single-cell transcriptomic census of mammalian olfactory epithelium aging”的研究論文，繪制了小鼠嗅上皮衰老過程的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜畦徘，為理解衰老相關(guān)的嗅覺功能障礙的發(fā)病機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)担扑。百奧智匯為該研究提供了單細(xì)胞測(cè)序服務(wù)。
一税肪、研究背景
嗅覺上皮（OE）是檢測(cè)數(shù)千種揮發(fā)性氣味的主要感覺器官，主要由支持細(xì)胞（SUSs）榜田、嗅覺感覺神經(jīng)元（OSNs）益兄、球狀基底細(xì)胞（GBCs）和水平基底細(xì)胞（HBCs）等細(xì)胞組成，哺乳動(dòng)物嗅上皮具有終身自我更新的能力箭券。衰老是導(dǎo)致嗅覺功能障礙的主要原因之一净捅，嗅覺功能會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而惡化，但衰老相關(guān)嗅覺功能障礙的發(fā)病機(jī)制仍然難以捉摸辩块。本研究旨在通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（scRNA-seq）揭示小鼠在衰老過程中嗅上皮細(xì)胞的變化蛔六。
二荆永、樣本策略
? 樣本類型：嗅上皮組織
? 樣本數(shù)量：8
? 樣本分組：年輕小鼠（3個(gè)月，n=4）vs老年小鼠（22-24個(gè)月国章，n=4）嗅上皮組織
??百奧智匯提供服務(wù)：?jiǎn)渭?xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（年輕小鼠屁魏，n=1；老年小鼠捉腥，n=1）
三氓拼、研究路線
四、研究結(jié)論
本研究通過scRNA-seq對(duì)四只年輕和四只老年小鼠中分離的OE組織進(jìn)行分析抵碟，鑒定到了21種細(xì)胞類型桃漾。與年輕的OE相比，在老年的OE中拟逮，包括GBCs撬统、iOSNs(未成熟OSNs)和mOSNs(成熟OSNs)在內(nèi)的多種細(xì)胞類型的比例顯著下降，而HBC敦迄、T恋追、B、中性粒細(xì)胞（Neu）罚屋、單核細(xì)胞（Mono）苦囱、呼吸細(xì)胞（Res）的比例明顯增加，這突出了衰老導(dǎo)致的嗅上皮細(xì)胞組成的異質(zhì)性脾猛。進(jìn)一步撕彤，通過轉(zhuǎn)錄水平分析，研究確定了多個(gè)具有不同生物學(xué)功能的衰老相關(guān)基因猛拴，發(fā)現(xiàn)衰老會(huì)導(dǎo)致某些細(xì)胞類型共有和特異性基因表達(dá)的變化羹铅。
HBCs差異分析顯示，與年輕小鼠相比愉昆，活化的HBC細(xì)胞亞群在老年OE中顯著富集职员。它們單獨(dú)的發(fā)育軌跡提示，活化的HBC可能不參與老年OE中SUSs和感覺神經(jīng)細(xì)胞的更替跛溉，暗示其在與衰老相關(guān)的OE組織穩(wěn)態(tài)中的作用焊切。細(xì)胞互作分析發(fā)現(xiàn)，衰老會(huì)增強(qiáng)HBC和Neu之間的細(xì)胞通訊倒谷，其中Cdkn1a是Neu和HBC之間所有活性配體-受體對(duì)的下游靶標(biāo)蛛蒙，調(diào)控OE的內(nèi)部穩(wěn)態(tài)糙箍。
轉(zhuǎn)錄因子（TFs）分析發(fā)現(xiàn)渤愁，在年老的OE中關(guān)鍵TFs（例如Egr1和Fos）的異常表達(dá)水平影響TASUS中的SUS生成。老年OE的INP深夯、TAOSN和iOSN中關(guān)鍵因子Bcl11b的表達(dá)水平顯著降低抖格，而老年和年輕OE之間的非神經(jīng)元細(xì)胞類型的Bcl11b表達(dá)水平?jīng)]有顯著差異诺苹。表明異常的TF表達(dá)可能與OE支持細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞穩(wěn)態(tài)隨年齡增長(zhǎng)而發(fā)生的變化有關(guān)。另外雹拄，Egr1和Cebpb被推測(cè)為衰老過程中轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的核心調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子收奔。嗅覺受體(OR)表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，衰老會(huì)改變OR的表達(dá)模式滓玖，包括OR表達(dá)水平和頻率的改變坪哄，從而可能導(dǎo)致嗅覺識(shí)別的改變。
五势篡、研究意義
本研究揭示了單細(xì)胞分辨率下小鼠OE中與衰老相關(guān)的細(xì)胞和分子特征翩肌，提供了與衰老相關(guān)的嗅覺退化和關(guān)鍵基因的差異表達(dá)、干細(xì)胞與免疫細(xì)胞的相互作用以及核心TF調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的重要見解禁悠。研究結(jié)果為理解衰老相關(guān)的嗅覺功能障礙的發(fā)病機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)念祭，還有助于開發(fā)針對(duì)衰老相關(guān)嗅覺功能障礙的治療靶點(diǎn)。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.07.020
