详细的输卵管细胞图谱创建
输卵管是受精的地方,在女性的青春期后,绝经前的生活中,每个月一次,卵子从卵巢中取出,准备由精子细胞受精。
密歇根医学研究人员的一项新研究为高度专业化的输卵管内的各种细胞类型及其基因活动创建了详细的“图谱”,为不孕症和其他影响该器官的疾病(包括一些癌症)的新研究铺平了道路。
利用四位绝经前妇女的组织样本,萨赫·苏·哈默德博士,李军博士来自人类遗传学系的他领导了密歇根大学的一个团队,通过单细胞RNA测序分析了近6万个细胞。他们利用这些数据描述了构成输卵管的细胞的多样性,包括输卵管内壁(上皮)和由免疫细胞、血液细胞、肌肉细胞和其他细胞组成的更深的间质层。
哈穆德和李是由Ariella Shikanov博士,生物医学工程系埃里卡·马什,医学博士,妇产科主任及团队成员Nicole Ulrich,医学博士,沈育琦博士马谦一博士他们的项目是人类细胞图谱种子网络的一部分,这是一项由陈-扎克伯格倡议支持的国际努力,旨在绘制人体所有细胞的图谱,作为更好地了解健康和疾病的资源。
在他们的研究之前,“人们知道输卵管中大约有四种上皮细胞类型,”Hammoud说。“我们能够揭示这些细胞中更深层次的异质性。”
具体来说,他们确定了10种上皮细胞亚型,包括4种手指状纤毛细胞,它们负责在受精前后将卵子移动到输卵管的三个部分。
输卵管内的细胞一直在变化,随着时间的推移不断补充自己,数量也随着女性的年龄、激素、月经周期和疾病的存在而变化。通过比较来自健康输卵管女性的细胞和来自患有输卵管积水(通常称为输卵管阻塞)的女性的细胞样本,研究人员能够确定哪些细胞数量增加,哪些细胞改变了特征,例如高度炎症。
“有些细胞是疾病状态的原因,有些则是结果;现在我们知道了单个细胞类型的模式,从而找出了这种病理的分子原因。”
输卵管内的前体细胞和癌症有联系吗?
研究小组还发现,他们在输卵管中定义的一些细胞亚型可能具有前体细胞的功能,这些细胞可以在正常组织更新或修复损伤时再生多种细胞类型。
哈默德说,这项研究最令人惊讶的发现之一是发现了具有上皮-间质转化标记的细胞,也被称为EMT,这是一个以前与输卵管无关的过程,在某些情况下,细胞可以通过这个过程发生癌变。
事实证明,卵巢癌可能是个用词不当的说法。这项新研究进一步证明,卵巢癌——女性癌症死亡的第五大原因——可能起源于邻近的输卵管。
“EMT过程似乎在绝经前的女性中受到严格控制,”她说。“与癌症的一个可能联系是,当一些不幸的个体的细胞群出现调控不当时,他们可能会患上卵巢癌。如果输卵管里有EMT细胞,你就会有这种倾向。”
从患有输卵管积水的女性的输卵管细胞中获得了更多的见解,特别是这种疾病可能导致一种称为纤维化的疤痕。这意味着,对于那些不想切除输卵管的女性来说,“你可以考虑用抗纤维化药物治疗,比如用于治疗肺纤维化的药物,作为在育龄期间保存输卵管的一种方法,”哈穆德指出。
与过去的努力相比,这项研究为研究人员提供了更多关于试管中细胞类型和功能的详细信息,这些研究人员对正常女性生殖系统的一系列问题感兴趣。“这确实是开启未来研究的基础,”李说,包括研究年龄、月经周期、激素治疗和祖先背景对细胞多样性和疾病病理的影响。
参考:李立新,沈永驰,马强,等。scRNA-seq鉴定正常和输卵管积水疾病状态下人类输卵管的细胞异质性Dev。细胞。2021.doi:10.1101 / 2021.09.16.460628
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