研究团队通过先进测序技术,为早期胎盘发展和妊娠研究提供新视角

一项发表在《Nature Medicine》突破性研究为理解胎盘在妊娠早期的复杂功能提供了新的分子层面见解。这项研究由一支国际科研团队完成,他们利用先进的单核(sn)ATAC测序和RNA测序(RNA-seq)技术,对人类第一孕期胎盘的分子结构进行了全面解析。

胎盘是妊娠成功的关键,其复杂的基因调控网络直接关系到胎儿的健康发育。研究指出,这些基因调控网络的任何干扰都可能导致妊娠并发症和发育缺陷。为了深入探究这一复杂网络,科研人员生成了一个全面的、空间分辨率高的多模态细胞普查,揭示了第一孕期人类胎盘的分子架构。

该研究采用了空间snATAC-seq和RNA-seq技术,以及原位测序和杂交映射技术,以分子分辨率重建了胎盘的联合表观基因组和转录组调控景观。通过配对分析,研究人员揭示了类似肿瘤的基因表达和转录因子基序程序,这些程序可能在子宫环境中维持胎盘的稳定。进一步对基因相关的顺式调控元件进行调查,发现调控复杂性增加,这可能控制滋养层细胞分化和胎盘疾病风险。

互补的空间映射技术解码了胎盘绒毛核心和绒毛外滋养层细胞柱结构内的这些程序,同时揭示了建立生态位的转录元素和细胞间通讯。最终,研究人员通过计算推断了全基因组多组学单细胞剖面,并在空间上表征了胎盘染色质可及性景观。

这项研究的成果为早期胎盘发育提供了一个分子蓝图。通过这种空间分辨率的单细胞多组学框架,科学家们能够更精确地理解胎盘如何在子宫环境中维持其功能,以及如何通过调节基因表达来预防妊娠并发症。

随着这一研究的深入,我们有望在未来开发出新的诊断工具和治疗方法,以改善妊娠健康和胎儿发育。


人类血管系统的分子多样性及其在组织中的特异性

整合19个人体器官和组织的单细胞转录组数据,定义42种血管细胞状态。

第二篇报道同样具有里程碑意义,科学家们首次详细描绘了人类血管系统的分子多样性和组织特异性。这项研究整合了来自19个人体器官和组织的单细胞转录组数据,定义了约67,000个细胞(来自62名捐赠者)中的42种血管细胞状态,包括从大口径到小口径血管的动脉内皮轴上的血管类型转换特征。

研究团队通过分析内皮细胞(EC)和壁细胞之间的分子交流,揭示了与Notch、Wnt、视黄酸、前列腺素和细胞粘附信号相关的血管类型和器官类型通信途径。此外,转录因子网络分析揭示了组织特异性模块中下游靶基因的差异化调控,例如在多个肺血管亚群中FOXF1靶基因的调控。

这项研究阐明了脾脏内皮细胞和血脑屏障细胞等器官类型群体的分子特征,还对不同血管床内的血管药物靶点进行了机制推断。这个开放获取的资源增强了我们对人类血管细胞血管多样性和器官型分子特征的理解,并对跨组织血管疾病具有治疗意义。

Spatial multiomic landscape of the human placenta at molecular resolution

An organotypic atlas of human vascular cells


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