10X單細胞空間揭示developing human pancreas

hello,新年過完了,大家相親成功了沒??成功了的留個言,恭喜一下你~~~~, 反正我是失敗了~~~~??,好了,新的一年又要開始了,新的征程等著我們,單細胞空間的研究永遠在路上,今天給大家分享的文獻在Single cell transcriptomic and spatial landscapes of the developing human pancreas,無論遇到什么,一定要相信自己,只是運氣不好,絕不是自己才華不夠。

Marker搜集一下

  • endocrine (INS, GCG, SST, PAX6)
  • acinar (CPA1, PRSS1, CLPS)
  • ductal (SLC4A4, CFTR, ANXA4)
  • mesenchymal (COL3A1, DCN, VIM)
  • immune (RAC2, LYZ, TRAC)
  • endothelial (VWF, ADGRL4, ANGPT2)
  • Schwann (CRYAB, CDH19, SOX10)
  • erythroblasts (HBB, HBG2, HBA1)

最為關鍵的地方,細胞的空間共定位與臨近通訊、空間“單元”分析

ABSTRACT

在干細胞定向分化方面取得的進展表明,了解人類胰腺發育可以為無限量的產生胰島素的β細胞用于糖尿病移植治療提供線索。然而,目前的分化方案未能成功地在體外重復生成功能性人類 β 細胞,部分原因是對人類胰腺發育的不完全了解。在這里,對發育中的人類胰腺的各種細胞類型進行了詳細的轉錄組分析,包括它們的空間基因模式。在多個發育時間點將單細胞 RNA 測序與空間轉錄組學相結合,并揭示了發育中的人類胰腺中不同的時空基因級聯。細胞軌跡推斷確定了內分泌祖細胞群和新的分支特異性基因,因為祖細胞向 α 或 β 細胞分化,表明轉錄成熟發生在這個發育時間范圍內。空間分化軌跡表明,未成熟的Schwann細胞在空間上與內分泌祖細胞位于同一位置,并通過 L1CAM-EPHB2 通路促進 β 細胞成熟。綜合分析方法使我們能夠識別間充質內的異質性和多譜系動態,表明它有助于外分泌腺泡細胞狀態。

INTRODUCTION

胰腺是由外分泌和內分泌組成的多細胞器官。 外分泌胰腺包含分泌消化液的腺泡和導管細胞,而內分泌胰腺包含協同調節葡萄糖穩態的α、β、δ、ε和胰多肽細胞。 盡管胰腺在營養消化和葡萄糖穩態中發揮著關鍵作用,其功能障礙導致胰腺炎、胰腺癌和糖尿病影響全球超過 50 億人,但人類個體細胞類型如何發育的潛在機制仍不清楚

了解胰腺的發育軌跡可以為產生無限量的胰島素的 β 細胞提供必要的知識,例如,從干細胞用于 1 型糖尿病的細胞替代療法,并且近年來已經開展了大量工作來定義有效的分化方案。然而,目前的分化策略主要基于在小鼠胰腺發育中鑒定的基因級聯反應,不能在體外重復產生功能齊全的人類β細胞。這并不奇怪,因為人類胰島發育的時間跨度比小鼠長,并且已經報道了種間差異,例如在胰島細胞結構中,并且存在內分泌分化和關鍵分化的延遲表達人類的基因。因此,需要對人類胰腺內分泌發生有更清晰的了解,最近通過單細胞 RNA 測序 (scRNA-seq) 在這方面取得了一些進展。因此,已經在胰腺發育的早期階段(受孕后第 7 周和第 10 周;PCW)鑒定了不同的祖細胞群,并且最近鑒定了發育中的小鼠和人類胰腺之間譜系分化的顯著差異

然而,雖然 scRNA-seq 以前所未有的規模提供了基因表達譜的snapshot,但與空間細胞背景相關的基因信息丟失了,因為需要組織解離。空間轉錄組學給出了位置基因模式,并提供了組織環境中細胞的空間屬性。因此,在本研究中,利用了人類胎兒胰腺在多個發育階段的高通量 scRNA-seq 和空間轉錄組學,然后通過數據整合來定義人類胰腺發育的細胞異質性和空間發育landscope。這種方法使我們能夠表征和空間解析處于不同發育階段的多個人類胰腺細胞群,包括它們的細胞間相互作用,并且已經確定了調節祖細胞分化的新基因候選者。

By estimating pairwise similarity in transcriptional profiles among cells, we have uncovered spatial differentiation trajectories in situ, which enabled us to identify, for the first time, the importance of Schwann cells and mesenchymal cells in the differentiation of human endocrine progenitors and acinar cells, respectively(首次確定了Schwann細胞和間充質細胞分別在人類內分泌祖細胞和腺泡細胞分化中的重要性 ).

RESULTS

scRNA-seq analysis of whole human pancreases at 12-20 PCW

將 scRNA-seq 與 10x Visium 空間轉錄組學相結合,系統地描述了人類胰腺的發育landscope。對于 scRNA-seq,跨越 7 個發育時間點(12、13、14、15、18、19 和 20 個 PCW)的 12 個個體胚胎的整個胰腺被解離,活分選的單細胞與結合到普遍存在的表面標志物 b2M 和 CD298,它們由發育中的人類胰腺表達。使用 10x Chromium protocol對細胞進行測序,并在嚴格過濾后保留 24,080 個高質量細胞用于下游分析(12pcw:4099、13pcw:7168、14pcw:3530、15pcw:1664、18pcw:2171、19pcw:3827、20pcw:1621). scRNA-seq 數據的無監督聚類揭示了不同的腺泡細胞、導管細胞、內分泌細胞、內皮細胞、成紅細胞、免疫細胞、間充質細胞和Schwann細胞群,which we identified by differential expression of established markers.。例如,通過 CPA1 的表達鑒定腺泡細胞,通過 CHGA 鑒定內分泌細胞,通過 COL3A1 鑒定間充質,通過 RAC2 鑒定免疫細胞,通過 CFTR 鑒定導管細胞,通過 ADGRL4 鑒定內皮細胞,通過 HBB 鑒定紅細胞,通過 CRYAB 表達鑒定Schwann細胞clusters(細胞定義的marker還是需要總結一下)。

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Spatial map of the developing human pancreas

scRNA-seq 分析顯示,在妊娠中期早期,發育中的人類胰腺內存在多種胰腺細胞類型。為了對它們進行空間定位并在其形態背景下分析細胞的基因表達動態,使用彼此相距約 100μm 的復制組織切片對在 12、15、18 和 20 PCW 檢索的 8 個胰腺切片進行 10x Visium 空間轉錄組學.我們將樣本測序到 177.5 x 106讀數的中值深度(四分位距 116.9-294.4 x 106,每個spot平均產生 1692 個基因和每個spot 3395 個唯一分子標識符 (UMI)。 Seurat 基因表達特征的預處理和分析揭示了 3-9 個細胞clusters(3 clusters at 12 PCW, 8 clusters at 15 PCW and 9 clusters each at 18 and 20 PCW),它們與組織內的不同空間位置相關。使用標記基因的注釋表明,一些clusters包含多個細胞,正如使用 10x Visium 時可用的 ~55μm 空間分辨率所預期的那樣。使用這種方法,能夠對內分泌細胞群(顯示胰島激素 GHRL、SST 和 GCG 的高表達)、胰腺/內分泌祖細胞(表達 NKX6-1、SOX9 和 HES1)、內皮細胞(表達 VWF 和 ANGPT2)、導管/腺泡(表達 CFTR 和 HES6)、腺泡(表達 HES6)和間充質細胞(表達 COL3A1 和 VIM)進行分層。然后,在 18PCW 確定了空間鄰近細胞,發現空間鄰域由腺泡和內分泌細胞、內分泌、導管、腺泡和胰腺祖細胞以及內皮細胞和間充質細胞共享,這表明這些相鄰細胞群更有可能一起相互作用。將相同或不同細胞類型的細胞之間的相互作用分別表示為同型或異型。間充質-間充質對的細胞接近度得分最高,表明細胞間相互作用高度豐富,而內分泌細胞和內皮細胞預計優先擁有最多數量的同型相互作用。空間鄰近分析還表明,內分泌細胞和胰腺祖細胞之間發生了最高的異型相互作用,預測導管/腺泡細胞和胰腺祖細胞之間以及腺泡細胞和內分泌細胞之間也存在大量相互作用。通過在 Giotto(關于Giotto,大家可以參考我的文章10X空間轉錄組分析回顧之Giotto 實施的 Delaunay 三角測量連接相鄰細胞,在不同細胞類型之間創建了空間網絡將中心區域定義為表達相同基因的相鄰細胞數量最多的區域。這使我們能夠識別驅動整個胰腺空間趨勢的空間可變基因,這些基因與 15PCW 的不同中心區域相關,隨著胰腺的擴張和細胞的混合,這些基因在 20PCW 時變得不那么突出。因此,在 15 PCW 時可以看出,編碼腺泡蛋白脂肪酶的 CLPS 和 INS 的表達共定位,indicating that at this stage of development the exocrine and endocrine pancreas are not yet defined by the distinct anatomy that is observed post-natally。然而,到 20 PCW 時,腺泡和內分泌細胞在空間上是分開的,并且表達 INS 的細胞的離散clusters很明顯,這很可能反映了胰腺內散布的胰島的存在。鑒定的大多數空間相關基因是內分泌(INS、GCG、PCSK1N)、間充質(COL1A1、COL3A1)和腺泡細胞群(CEL、CPA1)的既定標準標記,但也鑒定了其他新的空間相關基因.例如,酰基輔酶A硫酯酶 7 (ACOT7) 和 ATP1A1 與Schwann cell populations、DCN、ADAM33 和 COX6A1 與間充質和 ACTA2 與內皮細胞在空間上相關。

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Cell type deconvolution of the spatially resolved developing human pancreas transcriptome(單細胞空間聯合)

雖然空間轉錄組學分析提供了人類胰腺在不同發育階段的細胞間接近度的新信息,但 10x Visium 轉錄組學的 55μm 光斑直徑不允許單細胞分辨率。因此,將 10x Visium 數據與 scRNA-seq 數據相結合,以表征每個空間體素處發育中的人類胰腺細胞類型,這種方法最近已用于繪制人類子宮內膜和發育中的雞心臟圖。首先使用正則化負二項式回歸將scRNA-seq 數據與最近發布的關于 8-19 WPC 發育中的人類胰腺的數據集相結合,以提高時間分辨率。為了區分這兩個數據集,將集成數據稱為“組合 scRNA-seq”。在過濾和質量控制之后,保留了 8 到 20 個 PCW 的 53,204 個細胞。分析發現兩個數據集之間存在很強的相關性(r=0.8),并且結合數據能夠識別已經在 scRNA-seq 數據集中找到的clusters,但分辨率有所提高。通過將組合的 scRNA-seq 和空間轉錄組學數據投影到一個共同的潛在空間中,對 10x Visium 樣本的每個空間spot的細胞類型組成進行反卷積,然后通過典型相關分析(CCA)識別出具有足夠鄰域的錨細胞(anchor cells)。這允許將 scRNA-seq 數據中的細胞注釋轉移到空間轉錄組學數據中,從而原位識別 α、β、δ、內分泌祖細胞、腺泡、導管、內皮細胞、Schwann細胞、免疫細胞和間充質細胞。

We then incorporated the cell type predictions into a deep-learning based method to visualise the cell composition within each spatial voxel and predict cell proportions at each stage of development(將細胞類型預測納入基于深度學習的方法中,以可視化每個空間spot內的細胞組成并預測每個發育階段的細胞比例)。正如預期的那樣,發現隨著胰腺的發育上皮細胞的擴張(例如,與 12 PCW 相比,20 PCW 時腺泡細胞增加了 175%),并且間充質細胞的比例相應減少。間充質細胞多位于胰腺外周,12 PCW時大部分細胞類型存在于樞紐區,15 PCW時更為突出。例如,在 15 PCW 時,腺泡、免疫、間充質、內分泌/內分泌祖細胞和Schwann細胞的不同區域很明顯,而到 20 PCW 時,細胞分布在整個胰腺中,其中大部分是腺泡。在內分泌細胞中,在 12 PCW 時,α 細胞的豐度是 β 細胞的兩倍多,但在 15、18 和 20 PCW 時,這兩種細胞類型的比例相當。由于成人胰島含有約 55% 的 β 細胞和約 38% 的 α 細胞,因此隨著妊娠期超過 20 PCW,β 細胞數量可能會進一步增加。在我們query的所有發育階段,免疫細胞在空間上與間充質和內皮細胞共存,但與內分泌細胞不共存,而Schwann細胞在 15 PCW 時與間充質細胞和內分泌祖細胞在空間上非常接近

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Lineage dynamics within the endocrine compartment

在 scRNA-seq 和 ST 數據集中確定了各種細胞類型后,接下來專注于內分泌細胞的基因表達軌跡分析。重新聚類 scRNA-seq 數據的內分泌細胞識別出 12 個subclusters,并使用差異表達基因和典型標記,識別出 3 個內分泌祖細胞群 (NEUROG3+)、4 個 β 細胞群 (INS+)、2 個 delta 細胞群 (SST+) ,以及每個用于 α (GCG+,對 PPY 細胞也呈陽性) 和 epsilon (GHRL+) 細胞的clusters。三個內分泌祖細胞 (EP) clusters根據它們的基因表達進行區分:將具有非常高 NEUROG3 表達的那些表示為 NEUROG3hi,那些具有低 NEUROG3 和低胰島素表達的表示為 NEUROG3low/INSlow,提示細胞向 β 細胞過渡,以及幾種胰島激素表達非常低的多激素(INSlow/GCGlow/SSTlow/GHRLlow)。然后,試圖使用時間序列軌跡分析來確定內分泌祖細胞亞群之間的譜系關系,這表明三個 EP 種群在推斷的發育時間尺度中較早發現,并且如預期的那樣主要來自 12 和 13 PCW。軌跡分析還預測,NEUROG3hi clusters中的細胞注定要過渡到包含相等比例的早期(12 和 13 PCW)和晚期 β 細胞(18 PCW)的 β 細胞clusters之一,而晚期 β和 delta 細胞 (18-20PCW) 和中期 α 細胞 (14 和 15 PCW) 預計會從 NEUROG3low/INSlow EP 群體中分化。晚期β細胞顯示成熟標志物MAFA和UNC3的表達增加。一些 epsilon 細胞在過渡到 beta 或 delta 細胞時沿著 NEUROG3low/INSlow EP 軌跡聚集在一個中間clusters內,這可能表明 epsilon 細胞在發育中的多能性。然后,使用 Monocle 3 偽時間分析來研究是否可以概括使用時間序列軌跡方法做出的軌跡預測. Monocle 3 鑒定了一個具有低 NEUROG3 和低 INS 表達的 EP population,類似于 NEUROG3low/INSlow EP,并且該群體中的細胞也具有低 GCG 表達。這些細胞還表達了已知參與胰腺內分泌發育的重要轉錄因子,例如 NEUROD1、胰島素基因增強蛋白 ISL1 和 PAX6。此外,還鑒定了與其他組織發育有關的基因,例如胰島素樣生長因子結合蛋白樣 1 (IGFPBL1)、胸腺肽原 (PTMA) 和 G 蛋白亞基 γ 8 (GNG8)。 Monocle分析表明,EP細胞后來分裂成兩個分支,第一個分支屬于β細胞譜系,而第二個分支包含α和β細胞。研究了 NEUROG3low/INSlow EP 細胞分化為 α 或 β 細胞譜系時的分支依賴性基因表達,并確定了除已建立標記外的新分支特異性基因,表明轉錄成熟發生在此發育時間范圍內。為了確定在原位是否存在類似的內分泌祖細胞軌跡,分析確定了在 20 PCW 時 NEUROG3 和 INS 均呈陽性的細胞,并進行了空間軌跡推斷。這使我們能夠探索內分泌細胞的進展,并且我們確定了沿空間軌跡上調或下調的基因。已知的內分泌細胞標記基因,如嗜鉻粒蛋白 A 和 B (CHGA, CHGB)、轉甲狀腺素蛋白 (TTR)、胰高血糖素 (GCG)、生長抑素 (SST)、胰島素 (INS) 和前蛋白轉化酶枯草桿菌蛋白酶/kexin 1 型抑制劑 (PCSK1N)與空間軌跡呈正相關,而胰腺祖細胞表面標記糖蛋白 2 (GP2) 和腺泡相關基因 SPINK1、CLPS、CPA1 和 PRSS1 被下調,表明祖細胞向更終末分化的內分泌狀態轉變。

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Role of Schwann cells in endocrine cell development

在檢查了內分泌clusters內的譜系動態之后,接下來研究了非內分泌細胞對內分泌規范的貢獻。分析專注于 Schwan細胞,因為它們在空間上與 15 PCW 的內分泌祖細胞位于同一位置,這表明這些細胞之間的細胞間通訊可能有助于內分泌細胞分化。 scRNA-seq 數據中確定了五個亞群,它們都表達了 Schwan細胞標記 CRYAB。根據干細胞標記物 SOX2 和鈣粘蛋白 19 (CDH19) 的表達將clusters 0、1 和 4 注釋為 Schwan細胞前體 (SCP),而cluster 3 被定義為未成熟 Schwan細胞 (iSC) 群,因為它特異性表達 GAP43。cluster 2 表達編碼髓鞘蛋白零 (MPZ) 和蛋白脂質蛋白 1 (PLP1) 的基因,cluster 2 的基因本體分析確定這些細胞與髓鞘形成和軸突發育有關,因此它們被命名為髓鞘 Schwan細胞 (mSC) 。

鑒于在人類胰腺發育過程中Schwan細胞與內分泌祖細胞非常接近,因此研究了 scRNA-seq 數據中的細胞-細胞連接性,以確定可能參與這些群體之間旁分泌信號傳導的配體-受體對(空間臨近通訊)。確定了細胞和內分泌祖細胞之間的多個配體-受體對,并專注于 L1 細胞粘附分子 (L1CAM)-ephrin B2 (EPHB2) 相互作用,因為 L1CAM 是最高度預測的配體,其表達對Schwan細胞具有特異性。僅限于 iSC 群體,而 EPHB2 由內分泌祖細胞和導管細胞表達。將 L1CAM-EPHB2 的表達映射到在 15 PCW 的空間轉錄組學數據,并確定 L1CAM-EPHB2 相互作用的局部熱點發生在Schwan細胞和內分泌祖細胞之間的界面處。這些觀察結果與Schwan細胞在空間上與內分泌祖細胞位于同一位置并通過 L1CAM-EPHB2 通路促進 β 細胞成熟一致。

還使用了基于分區的圖抽象 (PAGA),它顯示了基于細胞clusters之間基因表達的無偏譜系關系,以研究Schwan細胞和內分泌祖細胞是否共享譜系關系。該分析表明,cluster 3 Schwann 細胞與cluster 9 內分泌細胞共享連接邊緣,包含內分泌祖細胞、β 和 δ 細胞,并且這些細胞群在 15 PCW 的降維空間內彼此接近。正如所料,擴散偽時間圖表明Schwan細胞在所有cluster中轉錄較早,因此將它們設置為軌跡的root。然后,我們對Schwann細胞cluster進行空間軌跡推斷,并觀察到內分泌細胞被放置在Schwann細胞軌跡的另一端,沿著軌跡上調(藍色)或下調(紅色)的過渡標記。對上調的過渡標記進行基因集富集分析,發現參與內分泌規范的轉錄因子如 RFX6、PAX6、PDX1、ISL1 和 NKX2-2 顯著富集(p<0.0001)。富含在基因組中被下調或與軌跡負相關的轉錄因子(即在Schwann細胞中表達高而在內分泌細胞中表達低的基因)包括參與干性的 SOX2 和神經元命運基因 POU3F1,這表明細胞沿Schwann內分泌軌跡可能會失去其干性和神經元commitment。在 20 PCW 時,與 15 PCW 相比,內分泌細胞的終末分化程度更高,Schwann細胞不再與內分泌祖細胞或其他內分泌細胞在空間上共定位

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Mesenchymal heterogeneity in the developing human pancreas

盡管間充質在小鼠胰腺器官發生中發揮重要的結構和生化作用,但對發育中的人類胰腺中的間充質細胞異質性知之甚少。因此,重新分類了間充質(10834 個細胞)并確定了 17 個轉錄不同的亞群,所有這些亞群都表達了間充質基因 COL1A1、COL3A1 和 VIM。根據已知標記基因的表達對clusters進行注釋。因此,基于 Wilms 腫瘤基因 WT1 和 IGFBP2 的表達,clusters 0、1、2 和 4 被指定為間皮細胞;clusters 12 和 15 是血管平滑肌 (VSM) 細胞,因為它們表達 α 平滑肌肌動蛋白 ACTA2 和轉凝膠蛋白 TAGLN;cluster 13 是由 STMN1 和 MKi67 的強表達所定義的增殖性間充質;而cluster 14 屬于基于 HBB 表達的造血譜系。cluster 4 對成骨標志物 CLEC11A 也呈陽性,它很可能從間皮細胞分化而來 。

發現cluster 11 富含腺泡基因 colipase (CLPS) 和絲氨酸蛋白酶抑制劑 Kazal 型 1 (SPINK1)。鑒于 CLPS 和 SPINK1 在該間充質cluster中的共表達,假設間充質與腺泡成熟之間存在關聯。時間序列軌跡分析表明,表達 IGFBP2 的cluster 1 間皮細胞代表了該譜系中的早期細胞狀態,主要由 12 和 13 PCW 的細胞組成,這些細胞轉變為表達 ACTA2 的 15 cluster VSM 細胞。這與間皮細胞是 VSM 的成熟前體是一致的,并且它們也被認為有助于小鼠胰腺中的 VSM 譜系。cluster 8 和 10 強烈表達泛間充質標記 COL3A1,預計它們將分化成多個譜系,包括cluster 12 VSM、cluster 14 造血細胞、cluster 4 成骨前體和表達亞精胺的cluster 5 細胞。該分析將表達 CLPS 和 SPINK1 的簇置于軌跡的出口,表明間充質和腺泡細胞群之間可能存在譜系關系。因此,空間轉錄組學數據原位研究了間充質細胞和腺泡細胞之間的譜系動力學。這表明在 18 和 20 PCW 間充質細胞主要位于胰腺外周,并且通常與內皮細胞或免疫細胞相關,而腺泡細胞與其相鄰。空間軌跡分析預測在 18 PCW 和 20 PCW 時間充質細胞向腺泡細胞的轉變。我們確定了沿空間軌跡分別從間充質進化枝 9、20 和 66 到腺泡進化枝 8、17、2 和 67 上調的過渡基因。上調過渡基因的富集分析 (Kuleshov et al., 2016) 顯示參與 Wnt/β-連環蛋白信號、平面細胞極性和腺上皮細胞發育的基因顯著富集,表明涉及腺泡細胞發育和生長的過程。我們在 20 PCW 的基于軌跡的差異基因表達分析還發現,包括 COL3A1、COL1A2 和 MGP 在內的間充質基因被下調,而腺泡基因 CPA1 和 CEL 的表達增加。

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Discussion

在關鍵時間窗口不同細胞之間的協調相互作用對于器官發生至關重要,但我們對不同人類胰腺細胞類型在發育過程中如何相互作用的理解是有限的。使用 scRNA-seq 和空間轉錄組學,在妊娠 12-20 周時鑒定并定位了人類胎兒胰腺中的內分泌細胞、腺泡細胞、導管細胞、內皮細胞、免疫細胞、雪旺細胞和間充質細胞類型。為了提高我們的 scRNA-seq 的時間分辨率,我們將其與最近發布的關于發育中的人類胰腺的數據集集成,并使用組合數據對我們的 10x Visium 樣本中的細胞類型進行去卷積。我們的數據揭示了不同比例的胰腺細胞類型,間充質細胞的數量隨著發育時間的推移而減少,同時上皮細胞數量也相應增加。我們發現了內分泌、Schwann和間充質隔間內的異質性,以及亞群之間的預測譜系關系。我們研究的主要優勢是胎兒胰腺在 12-20 PCW 相對較寬的發育范圍內的可用性,以及我們在這個時間過程中結合 scRNA-seq 和空間轉錄組學。這使我們第一次能夠重建原位發生的發育軌跡,并分別描繪間充質和雪旺細胞在分化為腺泡和內分泌譜系中的貢獻

有人提出,神經嵴細胞(Schwann細胞的前體)在小鼠中直接分化為胰島細胞,但缺乏Schwann細胞祖細胞的大鼠不會發育出內分泌胰腺。 盡管如此,Schwann細胞前體在胰腺發育中的可塑性尚未得到充分認識,并且它們與其他組織中的細胞規格有關。 我們在這里展示了Schwann細胞亞群,即未成熟Schwann細胞,表達 L1CAM 并位于內分泌祖細胞的空間附近,具有 L1CAM-EPHB2 相互作用的局部熱點。 因此,提出胰腺未成熟的Schwann細胞通過 L1CAM-EPHB2 信號傳導促進內分泌祖細胞的成熟,這可能對改善 β 細胞質量很重要,因為已證明神經嵴細胞/β 細胞共移植可增加 β 細胞增殖并改善糖尿病小鼠的血糖正常.

我們還發現了間充質內被低估的異質性,這讓人聯想到小鼠胰腺間充質的多樣性。 值得注意的是,我們在間充質中發現了一個腺泡cluster,它位于泛間充質 COL3A1+ cluster的軌跡末端。 從我們的空間轉錄組學數據中原位預測了類似的間充質-腺泡軌跡,我們發現了與腺泡細胞分化相關的基因本體的顯著富集,例如經典 Wnt-β-連環蛋白信號的正調控、平面細胞極性和腺上皮細胞發展。 這表明間充質在發育中的人類胰腺中腺泡細胞的適當分化中的重要性,這與先前的研究一致,即在沒有胰腺間充質的情況下小鼠外分泌胰腺未能發育

In summary, we have characterised and spatially resolved multiple human pancreatic cell populations at multiple developmental stages. We have identified sub-populations of human endocrine progenitors, novel genes that may direct their differentiation to beta or alpha cell lineage, and the influence of pancreas microenvironment on endocrine progenitor differentiation. Our data also identified the roles of Schwann precursor cells and mesenchymal cells in the differentiation of endocrine progenitors and acinar cells, respectively.

Method(關注重點的方法)

10x scRNA-seq data analysis

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Integration of scRNA-seq data with previously published 10x Chromium data(單細胞空間聯合,還是Seurat)

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Spatial transcriptomics deconvolution and visualisation

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Spatial co-localisation of receptor-ligand pairs(重點)

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空間網絡

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生活很好,有你更好

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