哈尔滨医科大学构建成纤维细胞单细胞图谱

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关键词：

来源：

 Science Advances

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来源地址：

https://doi.org/10.1126/sciadv.ado0173

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-04-04

摘要：

2025年4月4日，哈尔滨医科大学顾云燕独立通讯在Science Advances在线发表题为“Fibroblast atlas: Shared and specific cell types across tissues”的研究论文。该研究整合了来自73项研究、涵盖10种组织的249,156个成纤维细胞，构建了成纤维细胞的单细胞图谱。生物系统中分子与物理相互作用的复杂性表明，各种细胞亚型以依赖于上下文的方式执行不同的功能。肿瘤发生的特点是高度异质性，而理解这种异质性的努力在很大程度上仅限于癌细胞，忽略了肿瘤微环境中的那些细胞。成纤维细胞是肿瘤微环境的核心组成部分，通常被认为是通过产生和维持细胞外基质来参与组织稳态和肿瘤发生的细胞。近年来，单细胞RNA测序（scRNA-seq）的应用揭示了成纤维细胞在表型、起源和功能上也具有高度异质性。成纤维细胞异质性背后的机制仍然是癌症研究中的一个活跃领域。特别地，scRNA-seq推动了作者对成纤维细胞异质性的理解，使作者能够以无偏见的方式识别先前未知的成纤维细胞亚型。例如，Öhlund等人在胰腺癌中提出了两种相互排斥且可逆的癌症相关成纤维细胞（CAF）亚型，包括炎性CAF（iCAF）和肌成纤维细胞CAF（myCAF）。他们的scRNA-seq研究进一步证实了iCAF和myCAF的存在，并鉴定了一种先前未知的CAF亚型，命名为抗原呈递CAF。在乳腺癌中，Costa等人使用多色流式细胞术鉴定了四种不同的CAF亚群（CAF-S1至CAF-S4）。随后，他们通过scRNA-seq将CAF-S1进一步分为八种在分子和表型上不同的CAF亚型，这八种CAF亚型可以反映iCAF和myCAF的某些特征。对相同或不同组织的多项研究鉴定了相似的成纤维细胞亚型，但给它们分配了不同的名称，例如乳腺癌中的CAF-S4亚型、胰腺癌中的myCAF亚型和头颈鳞状细胞癌中的HNCAF-2亚型。然而，目前尚不清楚这种现象是否可以扩展到其他癌症类型，CAF亚型的这些共有和特有特征仍然未知。Buechler等人通过整合50个scRNA-seq数据集，在健康和患病小鼠模型中鉴定了两种通用成纤维细胞亚型，并构建了跨17个组织的成纤维细胞图谱。然而，在人类中，成纤维细胞亚型的保守性仅在来自胰腺、结肠和肺组织的五个scRNA-seq数据集中进行了探索。此外，Luo等人整合了人类10种实体瘤类型的12个scRNA-seq数据集，并鉴定了两种正常成纤维细胞亚型和六种CAF亚型。一些研究中相对较少的成纤维细胞数量不足以检测成纤维细胞亚型的全貌，导致一些关键亚型被忽视。此外，先前成纤维细胞亚型与明确定义的成纤维细胞亚型之间的关系尚不清楚。因此，有必要整合尽可能多的scRNA-seq数据集，并系统地剖析和比较不同组织中成纤维细胞亚型之间的关系。在本研究中，作者系统地整合了跨10个组织的73个scRNA-seq数据集，以构建人类成纤维细胞的综合图谱，最终目标是理解成纤维细胞的异质性并阐明成纤维细胞亚型之间的关联。作者鉴定并定义了18种成纤维细胞亚型，并描绘了所有先前建立的主要成纤维细胞亚型。相比之下，作者鉴定了一种先前未知的与表观遗传修饰相关的普遍存在的成纤维细胞亚型，该亚型在空间转录组（ST）数据中倾向于与内皮细胞共定位，并且更容易通过F2R受体受到T细胞的攻击。此外，作者提供了一个在线平台，以促进癌症研究人员进一步探索成纤维细胞的异质性（http://medsysbio.org:3838/fibroblasts/）。