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农学动物如何进行单细胞研究?最新高分案例分享

基迪奥生物  · 公众号  ·  · 2024-08-22 18:03

正文

家禽、家畜、灵长类动物等动物研究中结合单细胞技术,是想要发表高质量文章或提分的不二之选!在 《谁懂啊,给猪上跑步机发8+!来看2024禽畜单细胞多组学辣文》 中,分享了2024年1-5月部分单细胞禽畜类优秀文章,感兴趣可戳直达。

在接下来的5-7月短短3个月中,更多禽畜动物类单细胞文章大量涌现,足足 31+ 篇(含4预印)!最新IF累积 196.36+ ,均 7.27+ !今天继续盘点部分最新出炉的禽畜单细胞文章,涉及猪、鸡、蝙蝠、猴、猫、短尾负鼠的囊胚、窦房结、肠道、脊髓、外周血等等物种与组织样本,以供参考学习。


一、已发表文章(IF>10)



案例1


从胚胎干细胞中提取猪胚 泡样结构模型



英文题目: Pig blastocyst-like structure models from embryonic stem cells
发表期刊: Cell Discov
发表时间: 202407
影响因子: 13
物种样本: 猪囊胚
文章组学: scRNA-seq,bulk-seq
DOI: 10.1038/s41421-024-00693-w

多能干细胞有可能产生胚胎模型,在体外重现发育过程。猪等大型动物也可能受益于基于干细胞的胚胎模型,以改善育种。该探究报告了用猪胚胎干细胞(pESCs)生成类胚的情况。作者首先开发了一种培养基4FIXY,用于培育pESCs。开发了一种3D两步分化策略,用pESCs生成猪胚泡。生成的胚泡表现出与囊胚相似的形态、大小、细胞谱系组成和单细胞转录组特征。在两种不同的培养条件下,这些猪类胚泡可在体外存活并扩增两周以上。大型动物胚泡(如由pESCs 衍生的胚泡)可用于早期胚胎发生的体外建模,并改善家畜物种的育种实践。

Fig2 猪胚泡和胚胎的综合scRNA-seq分析


案例2


作为比较胚胎学资源的猪原肠胚形成单细胞图谱



英文题目: A single-cell atlas of pig gastrulation as a resource for comparative embryology
发表期刊: Nat Commun
发表时间: 202406
影响因子: 14.7
物种样本: 猪胚胎
文章组学: scRNA-seq
DOI: 10.1038/s41467-024-49407-6

除啮齿动物胚胎外,人们对哺乳动物原肠胚形成过程中的细胞命运决定知之甚少。猪胚胎的胚盘与人类相似,使它们成为研究原肠形成的有用替代物。作者提出了猪原肠形成的单细胞转录组图谱,揭示了细胞命运出现动力学,以及控制早期猪、灵长类动物和小鼠发育的保守和分化基因程序。研究强调了胚外细胞类型的异时性,尽管细胞类型特异性转录程序广泛保守。该研究的发现强调了原肠胚形成过程中时间和拓扑信号在命运决定中的相互作用。

Fig2 猪单细胞图谱概览


案例3


GLP-1通过直接作用于窦房 结来提高心率



英文 题目: GLP-1 increases heart rate by a direct action on the sinus node
发表期刊: Cardiovasc Res
发表时间: 202406
影响因子: 10.2
物种样本: 猪心脏窦房结
文章组学: snRNA-seq,蛋白质组
DOI: 10.1093/cvr/cvae120

GLP-1 RAs越来越多地被用于治疗2型糖尿病和肥胖症,但使用GLP-1 RAs治疗与心率增快有关,其机制尚不清楚。该研究在雌猪中使用了多种体内/体外方法(包括药理学挑战、电生理学和高分辨率质谱),来探索GLP-1如何引起心率加快。这些数据支持GLP-1对心脏内GLP-1受体的直接作用。snRNA-seq显示猪起搏器细胞中有GLP-1受体的表达。对窦房结样本的蛋白质组分析表明,服用GLP-1会导致肌浆网钙循环蛋白的磷酸化变化,众所周知,肌浆网钙循环蛋白可调节心率

Fig3  snRNAseq显示GLP-1受体定位于猪窦房结的起搏细胞


案例4


从单细胞水平解密雄性牙买加果蝠感染H18N11型蝙蝠流感的 动态过程



英文题目: Deciphering bat influenza H18N11 infection dynamics in male Jamaican fruit bats on a single-cell level
发表期刊: Nat Commun
发表时间: 202405
影响因子: 14.7
物种样本: 蝙蝠肠道、肠系膜
文章组学: scRNA-seq
DOI: 10.1038/s41467-024-48934-6

牙买加果蝠( Artibeus jamaicensis )天然携带多种与人类有关的病毒。这些感染在蝙蝠中通常轻微,表明其免疫系统具有独特性。为了更好地了解蝙蝠对病毒感染的免疫反应,作者用蝙蝠衍生的甲型流感病毒(IAV)H18N11感染了雄性牙买加果蝠。通过比较单细胞RNA测序,生成了牙买加果蝠肠道和肠系膜的单细胞图谱。基因表达谱分析显示,H18N11 感染导致干扰素刺激基因的中度诱导和免疫细胞的转录激活。H18N11主要感染各种白细胞,包括巨噬细胞、B 细胞和NK/T细胞。与这些发现相印证的是,人类白细胞(尤其是巨噬细胞)也易受H18N11易感,这突出了这种源自蝙蝠的IAV的人畜共患潜力。该研究深入揭示了病毒与宿主间的天然关系,为今后深入研究蝙蝠免疫学特征提供了基础资源。

Fig4 牙买加果蝠肠道和肠系膜的单细胞景观


案例5


异质性成纤维细胞有助于小鼠和猴子脊髓损 伤后纤维化瘢痕的形成



英文题目: Heterogeneous fibroblasts contribute to fibrotic scar formation after spinal cord injury in mice and monkeys
发表期刊: Nat Commun
发表时间: 202407
影响因子: 14.7
物种样本: 小鼠、猴脊髓
文章组学: scRNA/snRNA-seq
DOI: 10.1038/s41467-024-50564-x

脊髓损伤(SCI)会导致病变部位形成纤维化瘢痕,但其异质性仍然难以捉摸。在这里,作者展示了小鼠和雌猴SCI后纤维化瘢痕内成纤维细胞的分布、起源和功能的异质性。利用谱系追踪和scRNA-seq,作者发现血管周围成纤维细胞(PFs)和脑膜成纤维细胞(MFs),而不是周细胞/血管平滑细胞(vSMCs),是横断和挤压SCI纤维化瘢痕的主要成因。源自脑膜的Crabp2+/Emb+成纤维细胞(CE-F)主要定位于纤维化瘢痕的中心区域,显示出胆固醇合成和I型胶原及纤维连接蛋白分泌的增强。相比之下,血管周围/软脑膜 Lama1+/Lama2+ 成纤维细胞(LA-F)主要存在于病变外围,表达层粘连蛋白和 IV 型胶原,并在功能上参与血管生成和脂质运输。这些研究结果可能为SCI术后异质性纤维化瘢痕的重塑提供全面的理解。

Fig5 形成瘢痕的成纤维细胞来源于具有不同空间源的MFs和PFs


二、bioRxiv预印本



案例6


过机械线索控制外胚层细胞命运



英文题目: Control of epiblast cell fate by mechanical cues
发表期刊: bioRxiv (预印本)
发表时间: 202406
物种样本: 鸡胚胎
文章组学 scRNA-seq
DOI: 10.1101/2024.06.24.600402

在羊膜动物中,胚胎组织起源于多能外胚层细胞,排列在假定区域中。这些属于特定谱系的结构域如何在身体形成过程中被分离,目前仍知之甚少。在鸡胚中使用单细胞RNA测序分析和谱系追踪,鉴定出在原肠胚形成完成后为神经管、体节和侧板贡献后代的外胚层细胞。研究发现,细胞分裂后的插层会产生表胚层细胞的重要运动,导致它们重新定位到不同的假定区域,从而解释了这种广泛的命运。这个组织重塑阶段是短暂的,紧随其后的是限制细胞运动的边界的建立,从而定义了外胚层的假定区域。最后,研究发现外胚层沿前后轴面临明显的机械约束,导致细胞命运在受到挑战时发生改变。总之,该研究证明了机械线索在外胚层命运确定中的关键作用。

Fig6 上胚层的发育轨迹


案例7


猫外 周免疫细胞的单细胞V(D)J免疫组与T淋巴细胞的跨 物种分析



英文题目: Single cell RNA-sequencing of feline peripheral immune cells with V(D)J repertoire and cross species analysis of T lymphocytes
发表期刊: bioRxiv (预印本)
发表时间: 202405
物种样本: 猫外周血
文章组学: scRNA-seq
DOI: 10.1101/2024.05.21.595010

家猫( Felis catus )是重要的伴侣动物,也是病毒诱导的癌症和免疫缺陷模型。然而,物种特有的局限性(如免疫细胞标记物的稀缺)限制了解析免疫细胞亚群的能力。该研究首次利用单细胞RNA测序、V(D)J分析和跨物种分析等综合方法描述了循环T细胞亚群的特征。此外,作者在研究中还描述了几个髓系细胞亚群的转录组特征,并证明了不同物种间免疫细胞的相关性。






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