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摘要研究背景与目的<br>　　非人灵长类动物在进化发育、生理生化及病理方面是和人类最为接近的模式生物，对于生物学中现象的发现和机制的研究具有极高的应用价值，也为研究人类疾病和临床治疗手段决策时提供更有效的价值。构建食蟹猕猴外周血、肾脏、子宫、胃、骨髓和食管的组织/器官图谱，可以为食蟹猕猴生理过程和细胞发育的研究提供重要参考。<br>　　细胞命运决定是发育生物学领域中的一个重要研究方向。即使是成熟生物体内也同样存在大量的干细胞，研究细胞命运决定可以帮助我们更好的了解细胞的发育和分化过程，揭示细胞转化的机制以及再生过程中的细胞重编程和去分化机制，最终解释生物体的形成和机体稳态维持的方式。本课题通过识别造血系统和食管中的干细胞，以构建其分化轨迹，寻找分化过程中调控分化的关键转录因子，探究调控细胞命运决定的关键因素。<br>　　方法<br>　　(1)骨髓、食管等器官的单细胞转录本图谱构建<br>　　食蟹猴冻存组织进行单细胞/单核提取，采用液滴微流控技术(iDrop)进行单细胞RNA-seq文库制备及测序。测序数据经过质控，过滤，基因组序列比对，注释获得单细胞基因表达数据，然后进行数据降维、聚类与细胞类型注释。识别各器官中不同细胞类型的特征基因。<br>　　(2)干细胞分化的关键转录因子及调控机制研究<br>　　根据已报道的干细胞特征基因对不同干细胞类型和状态进行注释和区分，计算不同细胞类型的差异表达基因。对差异表达基因通路富集进行细胞功能鉴定。通过SCENIC软件构建转录因子调控网络识别不同细胞类型之间存在的调控模块和调控关系，并识别高活性模块的转录因子。基于RNA速度构建干细胞分化轨迹，鉴别是否存在表达变化与分化过程中转录速率变化一致的关键转录因子。最后将识别到的关键转录因子和其目标基因进行通路富集判断它们在分化过程中发挥的作用。<br>　　结果<br>　　鉴定出食蟹猕猴外周血、肾脏、子宫、胃、骨髓和食管的各细胞类型，识别出各细胞类型的特征基因。区分出骨髓中少量表达CD34的造血干细胞。区分出食管中基底细胞层和上皮基底层两种细胞类型，划分出基底细胞层包括基底干细胞在内的3种细胞状态，划分出上皮基底层4种细胞状态。<br>　　在骨髓的多能造血干细胞分化研究中，识别多能祖细胞向红系分化中GATA1与EZH2之间的调控关系，发现了两者共同受到YBX1的调控。在红系细胞增殖与状态转变中，转录速率的变化伴随YBX1表达量的变化。随着YBX1表达量的降低，大量细胞进入有丝分裂末期。<br>　　在食管基底干细胞状态转变研究中，识别基底干细胞干性维持有关的关键转录因子SOX6的表达，发现了同样在干细胞中发挥调控作用的转录因子TP63的表达;通过构建转录因子调控网络证实了SOX6、TP63之间存在调控关系，并且通过调控细胞周期进程促进食管基底干细胞的激活与分化。<br>　　结论<br>　　1.造血系统中有核红前体细胞细胞向有核红细胞分化过程受YBX1的调控。YBX1通过调节GATA1和EZH2发挥作用。<br>　　2.TP63的表达诱导基底干细胞由静止状态转为活跃增殖状态，通过与SOX6相互调节促进分化的发生。<br>　　3.YBX1和TP63两个关键基因通过调控细胞周期进展速度来促进分化发生。