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推進腭部特異性診斷和治療生物學(xué)標志物探索之路

2024-04-28    閱讀量：

來源：醫(yī)師報循環(huán)頻道


　　近日，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院尹寧北教授團隊完成了一項突破性研究，該研究提供了高分辨率的小鼠腭部發(fā)育時空轉(zhuǎn)錄組學(xué)信息，推進了腭部特異性診斷和治療的生物學(xué)標志物的發(fā)現(xiàn)。研究成果發(fā)表于口腔醫(yī)學(xué)雜志Top期刊《Journal of Dental Research》（IF=7.6，中科院一區(qū)， 4月15日首次在線發(fā)表）。王斌卿博士為第一作者，尹寧北教授，宋濤教授為共同通訊作者。


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　　該研究揭示了腭部結(jié)構(gòu)的主要細胞群——間充質(zhì)細胞和上皮細胞各亞群在腭部發(fā)育過程中所起的作用和發(fā)育變化，提供了一個高分辨率的腭部發(fā)育轉(zhuǎn)錄組圖譜，有助于發(fā)現(xiàn)發(fā)育中的小鼠腭部的遺傳特征變化，加深對腭部發(fā)育生物學(xué)機制的理解。


研究亮點 

　　本研究運用單細胞結(jié)合高分辨率空間轉(zhuǎn)錄技術(shù)，為腭發(fā)育的分子研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　研究首次對腭部組織主要細胞群——間充質(zhì)和上皮細胞進行亞群鑒別和定義。

　　在細胞鑒定的基礎(chǔ)之上，研究揭示了各亞群的相互作用、生物學(xué)功能和發(fā)育軌跡。


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　　腭部發(fā)育過程中基因調(diào)控的紊亂會導(dǎo)致腭裂，腭裂是最常見的先天性出生缺陷之一。本研究通過整合單細胞技術(shù)（scRNA-seq）和高分辨率空間轉(zhuǎn)錄技術(shù)（stereo-seq），對胚胎小鼠腭部發(fā)育時間窗E12.5、E14.5、E16.5進行了測序分析，將腭部細胞分為13個細胞群（圖1）。


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　　研究發(fā)現(xiàn)在腭中部，間充質(zhì)和上皮細胞群在空間上均被分為三個細胞域，分別為Mes_Msx1、Mes_Runx2、Mes_Shox2和Epi_Cyp2f2、Epi_Gstm1、Epi_Krt14（圖2）。

　　其中，間充質(zhì)亞群與牙齒形成、組織重塑和細胞骨化功能有關(guān)，且處于發(fā)育初始狀態(tài)的細胞群主要位于牙板附近。在上皮細胞中，腭突鼻側(cè)面（Epi_Cyp2f2）比口腔側(cè)（Epi_Krt14）擁有更豐富的體液免疫功能。

　　另外，在E14.5腭中縫上皮細胞中可觀察到轉(zhuǎn)化信號Tgfβ3和Pthlh配體信號的特異性富集，提示其在上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化中發(fā)揮作用。

　　該項研究成果是揭示腭發(fā)育的分子基礎(chǔ)，確定興趣基因的空間表達和細胞共表達，有助于在臨床和研究方面加深對腭裂病因的理解。


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