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本文献由作者于2022年7月13日发表在《细胞研究》杂志上，标题为“Single-cell RNA-seqreveals conserved Sox9-p...

本文献由作者于2022年7月13日发表在《细胞研究》杂志上，标题为“Single-cell RNA-seqreveals conserved Sox9-positive cell population in mouse, human, and porcineterminal urothelium”。主要发现:通过单细胞RNA测序发现了小鼠、人类和猪末端 urothelium 中保守的 Sox9+ 细胞群Sox9+ 细胞主要表达干细胞和基底细胞标记并具有细胞增殖和自我更新的能力Sox9+ 细胞和与 Sox9+ 细胞邻近的细胞能够通过Wnt信号通路维持其自我更新和分化潜能结论:本文通过单细胞RNA测序发现了末端 urothelium 中保守的 Sox9+ 细胞群，并通过功能实验证明了这些细胞的干细胞和基底细胞特性以及其在 Wnt 信号通路中的作用。这些发现可能为尿路上皮的多潜能和癌症生物学提供新的理解。研究背景尿路上皮是尿路的主要结构，包括肾盂、肾盏、输尿管、膀胱和尿道。尿路上皮的各种癌症，如膀胱癌，肾盂癌和输尿管癌等，是全球最常见的癌症类型之一。尽管这些癌症具有多种遗传和表观遗传变异，但其起源细胞和其分子机制仍不清楚。为了更好地理解尿路上皮的生物学，研究者对小鼠、人类和猪的末端 urothelium进行了单细胞RNA测序分析。末端 urothelium 是尿路上皮的一个关键区域，它涉及许多重要的生理和病理过程，如尿浓缩、物质交换和水重吸收等。此外，它也是许多尿路上皮癌症的起源部位。然而，关于末端 urothelium 的细胞组成和其如何维持其自我更新和分化的分子机制仍不清楚。Sox9是一种重要的转录因子，在尿路上皮细胞的发育和分化中起关键作用。在之前的报道中，研究者发现Sox9在尿路上皮祖细胞中高表达，而在分化后的细胞中低表达。然而，Sox9+ 细胞在末端 urothelium 中的分布和特性仍不清楚。研究方法研究者使用了单细胞RNA测序技术对小鼠、人类和猪的末端 urothelium 进行了分析。首先，研究者通过解剖学方法分离了小鼠、人类和猪的末端 urothelium，然后使用单细胞RNA测序技术对这些组织进行了测序。测序数据经过处理和分析，生成了每个细胞的基因表达矩阵，这些数据用于探索不同细胞群之间的差异和相似性。为了确定Sox9+ 细胞的分布和特性，研究者对测序数据进行了进一步的分析。首先，研究者通过聚类分析将所有细胞分为不同的亚群，然后通过t-SNE映射将每个细胞映射到二维空间中，以便于可视化。通过这种方法，研究者可以清楚地看到Sox9+ 细胞的分布和特性。为了验证单细胞RNA测序数据的准确性，研究者使用免疫荧光技术对部分样本进行了验证。此外，为了研究Sox9+ 细胞的自我更新和分化潜能，研究者使用Wnt信号通路激动剂进行了功能实验。研究结果Sox9+ 细胞的分布和特性通过对小鼠、人类和猪的末端 urothelium 进行单细胞RNA测序分析，研究者发现这些组织中存在保守的Sox9+ 细胞群（图1）。这些细胞主要表达干细胞和基底细胞标记，并具有细胞增殖和自我更新的能力。免疫荧光技术验证了Sox9+ 细胞的分布和特性（图2）。Sox9+ 细胞的簇状分布提示其可能作为干细胞/基底细胞在末端 urothelium 中起着重要作用。有趣的是，Sox9+ 细胞与邻近的细胞之间存在高度相似的基因表达谱，这表明它们之间可能通过某些信号通路维持其自我更新和分化潜能。图1. 小鼠、人类和猪末端 urothelium 中Sox9+ 细胞的分布图。每个点代表一个细胞，颜色表示Sox9的表达水平。图2. Sox9免疫荧光染色验证了Sox9+ 细胞的分布和特性。红色箭头表示Sox9+ 细胞的位置。Sox9+ 细胞的自我更新和分化潜能为了研究Sox9+ 细胞的自我更新和分化潜能，研究者使用了Wnt信号通路激动剂进行功能实验（图3）。Wnt信号通路在尿路上皮的发育和分化中起关键作用，而且被报道在多种尿路上皮癌症中高表达。通过功能实验，研究者发现