【原】單細胞測序揭示小鼠纖維化肺部的fibroblast異質性

文章信息

文章題目：Single-Cell Deconvolution of Fibroblast Heterogeneity in Mouse Pulmonary Fibrosis
期刊：Cell Reports
發表時間：2018年3月 DOI:https:///10.1016/j.celrep.2018.03.010

摘要

人和小鼠肺部fibroblast都存在著異質性，但是具體的亞型、譜系、生物學性質都是未知。本文主要單細胞分析了兩組小鼠的肺部細胞：正常、博來霉素(Bleomycin)誘導纖維化的小鼠。

1. 正常組：分成6個亞群；Bleomycin組：7個亞群
2. 使用機器學習的方法描繪分化軌跡。
3. 看各個群中ECM、分泌蛋白、關鍵轉錄因子的表達。

方法

• FACS 分選Epcam-CD31-CD45-細胞，10X Genomics測序。
• 1,943 cells from normal mouse lung and 3,386 cells from fibrotic aSMA-GFP;Tbx4-Cre;Rosa26-tdTomato mouse lung.

結果

1.正常組和藥物誘導纖維化的間質細胞分群

D0：未處理組，6個亞群；
D21：Bleomycin處理組，7個亞群，多了個PDGrb

共同的6個亞群，在兩組中占得比例也不同。

2. myofibroblast的測序與分群

參考文獻，以Acta2, Myh11, Tagln確認為myofibroblast，對myofibroblast進行表征如下圖。

3. Col13a1 matrix fibroblast的transcriptional signature

將這類細胞再聚類，分成兩個群：Col13a1 和 Col14a1 matrix fibroblasts，對兩組進行表征

4. 表征Col14a1 matrix fibroblast

Col14a1 matrix fibroblast 表達 Pi16 , Mmp3 , Cygb, and Rtp4，和另一個細胞群能區分開

5. 同樣套路分析表征了lipofibroblast、potential mesenchymal progenitors, mesothelial cells, Pdgfrb high fibroblasts

6. 不同細胞群之間的分化可能

使用基于SCRAT的SOMs分析方法看不同細胞群之間的分化可能(Camp et al., 2017) 。如下圖，不同細胞群在正常、纖維化條件下的signature表達不一樣。

結果發現在正常肺中，間充質祖細胞分為脂肪成纖維細胞和Col14a1基質成纖維細胞，而Col14a1基質成纖維細胞分化為肌成纖維細胞和Col13a1基質成纖維細胞。在纖維化肺中，間充質祖細胞分支成脂纖維母細胞，然后沿譜系分化為Pdgfrb hi亞型，肌成纖維細胞，Col14a1基質成纖維細胞和Col13a1基質成纖維細胞。

7. 總結

本文將數據與已報道數據比對，分析，解釋。