单细胞转录组测序技术
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登上Science子刊封面:首都医科大学首次证实,脊椎动物能够完全再生胸腺
生物世界· 2025-12-08 17:00
文章核心观点 - 一项发表于《Science Immunology》的封面研究首次证实,脊椎动物墨西哥钝口螈能够在胸腺被完全移除后,实现该复杂淋巴器官的“从无到有”的完全再生,这一发现打破了科学界对脊椎动物器官再生极限的认知,为免疫再生疗法的发展提供了新方向[3][12] 核心研究发现 - 研究团队通过精细手术完全移除墨西哥钝口螈的胸腺,发现其能从头再生一个完整胸腺,且不依赖任何残留组织[6][7] - 胸腺移除手术后7天,胸腺样结构开始重新出现;35天内,再生胸腺在形态、大小和细胞组成上几乎与正常胸腺无异[7] - 单细胞转录组测序显示,再生胸腺恢复了所有关键细胞类型,包括胸腺上皮细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞等,表明再生是功能上的完整复原[7] 再生器官功能验证 - 将再生胸腺移植到其他蝾螈体内,移植后仅3天就能观察到来自再生胸腺的荧光标记细胞迁移到宿主血液、脾脏和四肢中[9] - 移植一年后检查发现,成熟的淋巴细胞全部来自宿主,表明再生胸腺能够招募宿主的造血前体细胞并支持其发育为功能性T细胞,具备了健康胸腺的核心功能[9] 再生分子机制 - 研究识别出两个关键信号通路参与再生过程:骨形态发生蛋白(BMP)通路和中期因子(Midkine, MDK)信号通路[10] - 中期因子(MDK)信号通路在再生早期发挥关键作用,MDK在损伤后1-3天开始表达,使用其抑制剂会显著损害胸腺再生,表明它是启动再生过程的关键分子开关之一[10] - 哺乳动物胸腺发育的关键转录因子FOXN1对于蝾螈胸腺再生的启动并非必需,提示蝾螈可能进化出了独特的、与发育过程不同的再生机制[10] 科学意义与潜在应用 - 该研究为开发促进人类胸腺再生的治疗策略提供了线索,研究发现MDK信号通路在小鼠和人类胸腺发育的特定阶段同样活跃,增加了其应用于人类医学的可能性[12][13] - 这一发现对因重症肌无力、癌症或先天性心脏病手术而需要完全切除胸腺的患者具有重要意义,未来或能帮助这些患者恢复免疫功能[13]
奶牛多组织单细胞表达图谱问世
科技日报· 2025-09-11 08:01
研究核心成果 - 中国农业大学孙东晓团队构建了全球首个覆盖奶牛59种组织、179万个细胞的多组织单细胞表达图谱 [1] - 该图谱成功注释出131种细胞类型,涵盖免疫细胞、内皮细胞、上皮细胞、基质细胞、神经细胞、肌肉细胞和生殖细胞七大细胞谱系 [1] - 研究成果已发表于国际期刊《自然·遗传》,相关数据与分析工具可通过在线平台供全球科研人员免费获取 [1][2] 技术方法与样本 - 研究突破技术瓶颈,采用单细胞转录组测序技术 [1] - 对1头荷斯坦奶牛胎儿、4头犊牛和10头成年荷斯坦奶牛(含公牛、母牛)的59种组织进行深度测序,最终筛选出179万个高质量细胞 [1] 研究意义与应用前景 - 该研究填补了国际上奶牛单细胞生物学领域的空白 [2] - 为解析牛重要性状(如产奶、繁殖、抗病)的遗传调控机制、推进精准育种及探索人类疾病的牛模型研究提供了重要资源 [1] - 为奶牛遗传育种、免疫研究及比较医学提供了重要基础数据 [2] - 其技术路线与分析框架也为其他家畜单细胞图谱构建提供了参考,对推动畜禽种业育种技术创新、保障农业动物遗传资源利用具有重要意义 [2] 行业背景与需求 - 奶牛在全球粮食安全与农业生态系统中占据关键地位 [1] - 传统研究多聚焦于组织层面的转录组分析,难以揭示细胞异质性对奶牛重要性状的调控作用 [1]