产后猪肝脏发育的单细胞动力学

该研究由教授(江西农业大学猪遗传改良与种质创新国家重点实验室)领导。

肝脏在整个出生后时期执行重要的代谢和免疫功能，而出生后肝脏发育的细胞基础仍然有限。单细胞技术有助于以更高分辨率进行发育研究。由于迷你猪巴马香被广泛用作人类疾病模型动物，也被认为是人体器官移植的供体，他们的目的是剖析细胞异质性，定义细胞类型特异性转录因子，并揭示肝细胞与非实质细胞之间的相互作用巴马香小型猪四个重要发育时间点的细胞：第30天(哺乳期)、第42天(断奶后时期)、第150天(快速生长期)和第730天(成年期)。

林饶等人。首先针对所有哺乳动物的产后肝脏发育在单细胞数量及其检测方法方面生成了最新的最全面的单细胞图谱。他们应用了 scRNA-seq 和 snRNA-seq 技术，在健康猪肝脏的四个发育阶段生成了 84,824 个单细胞，每个阶段都对雄性和雌性进行了研究。

随后，在来自四个年龄状态的总共84,824个肝脏单细胞和细胞核中，他们发现了23种细胞类型，包括肝脏中的三种罕见细胞类型：浆细胞样树突状细胞(pDC)、CAVIN3 + IGF2 + 内皮细胞和EBF1 +成纤维细胞。pDCs簇在所有研究年龄中都表现出显着的雄性和雌性细胞比例和功能异质性，其中耐受诱导基因表达在第30天和第42天在雄性中显着富集，但在第730天反之亦然。

通过进一步探索四个年龄段的高度异质性肝细胞并构建发育轨迹，研究小组发现5693个基因在三个年龄段的肝细胞中表现出显着的表达变化。他们揭示了33个发育阶段特异性转录因子(TF)，其中D30富集的TF EZH2参与调节出生后肝细胞成熟，D42富集CLOCK参与昼夜节律调节，D730富集NFIL3参与调节胆汁和外源代谢。

此外，他们研究了肝窦内皮细胞(LSEC)的时空异质性，揭示了其随年龄变化的功能变化，尤其是清道夫功能。他们通过多重免疫组织化学测定和单细胞多组学(snRNA-seq 和 snATAC-seq)发现并验证了LUZP2作为成人 LSEC 特异性 TF。

他们发现，自第 30 天起，淋巴样细胞(NK 和 T 细胞)就开始控制肝脏中的免疫系统，可分为九种不同的免疫亚型，其中组织驻留 NK 细胞 (trNK) 表现出病防御功能和D730岁时仍保留增殖特征。跨物种比较分析显示，与小鼠肝脏相比，猪肝脏中的 trNK 在人类肝脏中表现出更高的保守性 TF 表达模式。

总之，本研究呈现了产后肝脏代谢和免疫功能的动态变化。需要对成人 LSEC 特异性 TF LUZP2进行进一步解剖，以更好地了解出生后肝脏发育的一致性。

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