题目:Transcriptomic atlas and interaction networks of brain cells in mouse CNS demyelination and remyelination

期刊|日期:Cell Report | April 2023

DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112293

简介:髓鞘脱失是MS(多发性硬化症)发生和发展的主要病理生理机制之一。来自美国华盛顿大学医学院的Marco Colonna团队对小鼠髓鞘脱失与再生模型进行单核细胞测序分析,对多种脑内细胞特异的分子特异变化进行了探索与解读。测序数据已上传到 GSE20477。

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1、单核细胞测序整体分析

(1)测序组织分组

  • 正常小鼠(n=2),简称normal

  • 髓鞘脱失模型小鼠(n=3),简称Demye

  • 髓鞘再生模型小鼠(n=3),简称Remye

(2)测序初步结果

  • 58079个细胞,19个细胞群,根据marker gene注释为7大类细胞类型

  • 同一细胞类型在3组的比例变化

  • 同一细胞类型在3组的两两表的差异基因

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2、Oli少突胶质细胞分析

  • 将Oli分为8个亚群

  • 分析Demye组与normal比例相差较大的亚群及其对应功能,再分析这些亚群在Remye的变化

  • 关联外部数据分析

    • Demye与Remye内亚群的发育轨迹
    • 与AD的Oli合并分析发现独特与共有的亚型
    • 基于人的MS的Oli差异基因表现部分Remye特征
  • 发现IL-33在不同组的Oli表达变化,及其同源受体ST2在Ast/Micro的表达变化

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3、Ast星形胶质细胞分析

  • 首先分析了Demye, Remye的marker gene及其功能
  • 将Ast进一步分为9个亚群,分析每组相关的亚群及其功能
  • 结合MS相关的Ast marker,分析与Demye, Remye状态下的Ast marker关系
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4、其它细胞类型分析

针对其它细胞类型,分析思路与上面类似,概述如下

(1)Micro小胶质细胞

  • 将Micro分为9个亚群(下图)
  • 分析每组相关的亚群及其功能

(2)Vasc血管细胞等

  • 同样进行亚群分析,对于同一亚群进行Demye与 Remye间差异分析
  • 对两个内皮细胞亚群之间的特征分

(3)神经元细胞分析

  • 分别对兴奋与抑制性神经元进行亚群分析
  • 同一亚群在Demye与 Remye间差异分析
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5、NicheNet细胞通讯分析

  • 将Oli作为受体细胞,在normal与Demye差异表达变化下,分析来自其它细胞类型的可能配体
  • 将上述分析也将Ast与Micro作为受体细胞同样做一遍,发现了若干重要的配受体对,进行深入研究
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6、TERM2基因敲除的影响

  • 同样对TERM2基因敲除的3组进行单细胞测序,细胞类型注释
  • 分析Demye中每一细胞类型WT与敲除组的差异;对Remye进行同样分析
  • 对Micro进行亚群注释,比较Demye中WT与敲除组的亚群比例差异;对Remye进行同样分析
  • 对Oli同样进行上述分析
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