對小腸LGR5+細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞分析發(fā)現(xiàn)兩個(gè)不同細(xì)胞群體

 

兩群細(xì)胞都表達(dá)干細(xì)胞相關(guān)基因，但是只有一群能夠激活終末細(xì)胞標(biāo)記物的表達(dá)

 

處于多譜系始發(fā)態(tài)的LGR5+細(xì)胞表達(dá)雙潛能祖細(xì)胞的特征

 

利用生物信息學(xué)工具揭示了這些祖細(xì)胞均來自LGR5+小腸干細(xì)胞

 

 

近日，來自美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上發(fā)表了一項(xiàng)*新研究進(jìn)展，他們利用單細(xì)胞分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)Lgr5+小腸干細(xì)胞來源的祖細(xì)胞實(shí)際上包含了兩個(gè)不同的細(xì)胞群體，進(jìn)一步揭示了小腸干細(xì)胞分化過程的*早期步驟。

 

位于每個(gè)小腸腸窩底部的LGR5+小腸干細(xì)胞是維持干細(xì)胞和小腸上皮細(xì)胞自我更新的動力，之前有研究發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞在分化形成具有成熟功能的終末細(xì)胞之前會經(jīng)歷短暫擴(kuò)充祖細(xì)胞（transit-amplifying progenitors）階段，這些小腸雙潛能祖細(xì)胞會單向分化形成具有吸收功能的細(xì)胞或具有分泌功能的細(xì)胞。

 

之前還有研究發(fā)現(xiàn)在血液中造血祖細(xì)胞會在定向形成不同血細(xì)胞類型之前激活特異性表達(dá)在子譜系（daughter lineage）細(xì)胞中的一些基因，這一現(xiàn)象也叫做多譜系始發(fā)（multilineage priming）。研究人員對于小腸干細(xì)胞的分化是否也經(jīng)歷類似階段十分感興趣。

 

為了確定小腸干細(xì)胞分化的早期轉(zhuǎn)變特征，研究人員使用一種微流體學(xué)方法檢測了單個(gè)LGR5+細(xì)胞的干性基因和譜系特異性基因的轉(zhuǎn)錄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)不同的細(xì)胞群體，其中一群表達(dá)已知的小腸干細(xì)胞標(biāo)記物，另外一個(gè)較大的細(xì)胞群同時(shí)表達(dá)干性標(biāo)記物和成熟細(xì)胞的標(biāo)記物。

 

研究人員也在動物模型體內(nèi)通過單分子mRNA原位雜交和**熒光技術(shù)證實(shí)了LGR5+細(xì)胞中一個(gè)亞群存在譜系特異性基因的表達(dá)。基因轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)分析進(jìn)一步揭示其中一個(gè)LGR5+細(xì)胞群不僅來自另外一群細(xì)胞，還表現(xiàn)出預(yù)期的雙潛能祖細(xì)胞的特征，包括Notch配體激活和細(xì)胞周期抑制因子的激活。

 

該研究確定了小腸干細(xì)胞分化的*早期步驟，同時(shí)發(fā)現(xiàn)多譜系基因始發(fā)態(tài)現(xiàn)象也存在于小腸干細(xì)胞，是小腸干細(xì)胞分化過程的一個(gè)基礎(chǔ)性特征。