时空日报 | 机械力活化细胞治疗加速糖尿病伤口愈合

大家好，欢迎观看《时空日报》第55期。本期追踪到时空/单细胞组学相关研究文章共计17篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要，并辅以人工审核，供了解参考。

1机械力活化细胞治疗加速糖尿病伤口愈合

Mechano-activated cell therapy for accelerated diabetic wound healing

Advanced Materials; IF:29.400; DOI: 10.1002/adma.202304638

内容概要：开发了一种强大的平台技术，将磁性颗粒水凝胶、细胞和无线磁诱导动态机械刺激（magneto-induced dynamic mechanical stimulation，MDMS）相结合，以加速糖尿病伤口愈合。利用scRNA-seq数据确定了一个机械敏感的成纤维细胞亚群，可以通过机械调节来增强细胞增殖和胶原蛋白的产生，从而最大限度地提高治疗效果。

2环磷酸腺苷诱导可逆的EPAC1凝胶体以调节组蛋白转录

Cyclic AMP induces reversible EPAC1 condensates that regulate histone transcription

Nature Communications; IF:16.600; DOI: 10.1038/s41467-023-41088-x

内容概要：研究了环磷酸腺苷（cyclic AMP，cAMP）对核内空间分区和特定基因转录的意外机制。发现cAMP激活的交换蛋白1（exchange protein activated by cyclic AMP 1，EPAC1）可以进入细胞核并在cAMP的作用下形成可逆的生物分子凝聚体。此外，核内EPAC1凝聚体可以在染色体6上的组蛋白基因簇附近组装，并促进特定基因的转录。

3寨卡病毒靶向人类滋养层干细胞并阻止胎盘滋养层器官的合胞化

Zika virus targets human trophoblast stem cells and prevents syncytialization in placental trophoblast organoids

Nature Communications; IF:16.600; DOI: 10.1038/s41467-023-41158-0

内容概要：通过基因敲除，模型构建和scRNA-seq分析，证明了ZIKV感染会破坏成熟人类滋养层干细胞来源的滋养细胞类器官（human trophoblast stem cells-derived trophoblast organoid，hTSC-organoids）的结构并抑制合胞体化，且可能导致子痫前期（preeclampsia，PE）表型，深化了对ZIKV感染早期胚胎hTSCs的特性和后果的理解。

4心房室瓣膜内皮细胞上皮间质转化过程中的细胞多样性和可塑性

Cell diversity and plasticity during atrioventricular heart valve EMTs

Nature Communications; IF:16.600; DOI: 10.1038/s41467-023-41279-6

内容概要：通过分析超过50,000个小鼠单细胞转录组，揭示了内皮细胞上皮间质转化（epithelial-to-mesenchymal transitions，EMT）过程中的间充质和心内膜分叉，以及心外膜EMT过程中的转分化表型。同时，发现SOX9在内皮和间充质细胞命运决策中发挥了促进作用。最后，揭示了引导心脏瓣膜EMT启动和进展的细胞相互作用。

5综合分析揭示特发性肺纤维化反复发作的遗传病因

Integrative analysis reveals the recurrent genetic etiologies in idiopathic pulmonary fibrosis

QJM; IF:13.300; DOI: 10.1093/qjmed/hcad206

内容概要：通过整合全外显子测序（whole-exome sequencing，WES）、bulk RNA-seq和scRNA-seq数据，提高对特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）分子基础的理解。研究结果显示，IPF患者存在一系列基因组和转录组变异，包括SNP、CNV和差异表达基因，这些变异可能在IPF的发展和进展中发挥重要作用，并可能为寻找潜在治疗靶点奠定基础。

6单细胞转录组图谱揭示小鼠颅骨干细胞微环境的年龄相关变化

A single-cell transcriptomic atlas characterizes age-related changes of murine cranial stem cell niches

Aging Cell; IF:7.800; DOI: 10.1111/acel.13980

内容概要：利用scRNA-seq技术，对小鼠颅骨干细胞的两种不同的干细胞微环境进行了全面的研究，揭示了颅骨骨髓微环境的转录组和细胞组成的变化，以及与炎症相关的衰老介导的细胞亚群。此外，研究还分析了衰老过程中的差异表达基因和细胞间通讯，为抗衰老和再生医学提供了潜在的治疗靶点。

7跨物种比较揭示铁稳态对脾抗免疫衰老的重要性

Cross-species comparison illuminates the importance of iron homeostasis for splenic anti-immunosenescence

Aging Cell; IF:7.800; DOI: 10.1111/acel.13982

内容概要：通过建立长寿蝙蝠的高质量参考基因组，在单细胞分辨率下对比了长寿哺乳动物（蝙蝠、裸鼠和人类）和短寿哺乳动物（小鼠）的脾脏免疫细胞，发现B：T细胞比例与免疫衰老密切相关。同时，发现了铁伴侣蛋白PCBP1在衰老过程中发挥的作用。这些发现强调了铁稳态在脾脏抗免疫衰老中的重要性，并为改善人类健康寿命提供了独特的见解。

8患者特异性诱导多能干细胞来源的心肌细胞揭示SCN5A相关布鲁加达综合征中Wnt/β-catenin信号通路的异常激活

Patient-specific iPSC-derived cardiomyocytes reveal aberrant activation of Wnt/β-catenin signaling in SCN5A-related Brugada syndrome

Stem Cell Research and Therapy; IF:7.500; DOI: 10.1186/s13287-023-03477-3

内容概要：通过对布鲁加达综合征（Brugada syndrome，BrS）患者进行单细胞水平研究，发现Wnt/β-catenin信号通路的异常激活与SCN5A相关的BrS的发病有关。BrS患者特异性诱导多能干细胞来源的心肌细胞（induced pluripotent stem cells-derived cardiomyocytes，iPSC-CMs）表现出心律失常的负担增加和异常的动作电位特征，同时显示出心脏钠通道（Nav1.5）的功能丧失。因此，Wnt/β-catenin信号通路可能是BrS的潜在治疗靶点。

9ePlatypus：用于免疫基因组学数据计算分析的生态系统

ePlatypus: an ecosystem for computational analysis of immunogenomics data

Bioinformatics; IF:5.800; DOI: 10.1093/bioinformatics/btad553

内容概要：介绍了一个名为ePlatypus的用于免疫基因组数据计算分析的免疫生物学生态系统。重点关注了自适应免疫库和单细胞测序。ePlatypus是一个开源的基于Web的平台，提供编程教程和综合数据库，有助于阐明B和T细胞克隆选择的特征。此外，该生态系统链接了单细胞免疫库和其他计算免疫学方面新的和已建立的生物信息学流程。

10NMI在败血症中通过调节多条信号通路发挥免疫调节分子的作用

NMI Functions as Immuno-regulatory Molecule in Sepsis by Regulating Multiple Signaling Pathways

Inflammation; IF:5.100; DOI: 10.1007/s10753-023-01893-4

内容概要：通过分析bulk和单细胞转录组数据，发现败血症患者的中性粒细胞和单核细胞中NMI表达显著增加。NMI可能通过多种受体在败血症中发挥作用，并通过多种信号通路加剧炎症反应。这些发现为NMI在败血症中的功能机制提供了新的认识。

11主要-跨模态梯度压缩伴随亚皮质改变并与神经递质和细胞特异性标记物相关的重性抑郁障碍

Compressed primary-to-transmodal gradient is accompanied with subcortical alterations and linked to neurotransmitters and cellular signatures in major depressive disorder

Human Brain Mapping; IF:4.800; DOI: 10.1002/hbm.26485

内容概要：在空间水平上研究了重性抑郁障碍（major depressive disorder，MDD）患者的大脑皮层分层结构的变化，发现MDD患者具有压缩的初级-跨模态梯度，并伴随着下丘脑区域的变化。此外，MDD患者的梯度变化与多巴胺和5-羟色胺受体的密度以及星形胶质细胞、兴奋性和抑制性神经元细胞的基因表达富集有关。

12多种机器学习算法识别主动脉夹层和代谢综合征的共同诊断效应基因

Identification of co-diagnostic effect genes for aortic dissection and metabolic syndrome by multiple machine learning algorithms

Scientific Reports; IF:4.600; DOI: 10.1038/s41598-023-41017-4

内容概要：通过加权基因共表达网络分析、功能富集分析和机器学习算法分析scRNA-seq和bulk RNA-seq数据，识别了差异表达基因和关键模块，发现了9个在主动脉夹层和代谢综合征中具有共同诊断效果的基因，揭示了主动脉夹层和代谢综合征的共同发病机制，这些共同途径和关键基因可能为进一步的机制研究提供新思路。

13微流控单细胞测量细胞周期位置的氧化应激水平

Microfluidic single-cell measurements of oxidative stress as a function of cell cycle position

Analytical and Bioanalytical Chemistry; IF:4.300; DOI: 10.1007/s00216-023-04924-z

内容概要：研究了单细胞氧化应激水平与细胞周期位置的关系，发现单细胞数据呈现高度异质性，但未观察到群体变异与氧化应激水平之间的趋势。细胞周期位置是氧化应激异质性的主要贡献因素，同步到细胞分裂的细胞比非同步细胞异质性小。通过内部标准对细胞体积的影响进行标准化，表明细胞周期对氧化应激异质性的贡献更为复杂。

14利用解脂耶氏酵母进行海产品罐头废水的音乐生物修复

Musico-bioremediation of seafood canning wastewater by Yarrowia lipolytica

World Journal of Microbiology and Biotechnology; IF:4.100; DOI: 10.1007/s11274-023-03746-6

内容概要：单细胞水平上探讨了使用解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica，Y. lipolytica）和音乐声音对海产品罐头废水的生物处理效果，发现低频（21 Hz至1356 Hz）和高频（21 Hz至16,214 Hz）音乐声音刺激了Y. lipolytica的生长并提高了污染物去除效率。此外，在低频波动下获得了显著的酵母细胞干重和单细胞蛋白。这种处理显著降低了化学需氧量和盐度以及废水的颜色。

15解螺旋酶样转录因子缺失的结肠癌CDX/TME模型增加氧化磷酸化基因的转录并在淋巴血管内转移位中转移糖酵解以促进S-谷胱甘肽化

Helicase-like transcription factor (HLTF)-deleted CDX/TME model of colorectal cancer increased transcription of oxidative phosphorylation genes and diverted glycolysis to boost S-glutathionylation in lymphatic intravascular metastatic niches

PloS one; IF:3.700; DOI: 10.1371/journal.pone.0291023

内容概要：开发了细胞系来源的异种移植（cell line-derived xenograft，CDX）模型以研究解螺旋酶样转录因子（helicase-like transcription factor，HLTF）在结直肠癌中的作用。通过RNAseq和空间转录组学分析，HIF-1α作为糖酵解的主要调节因子在重编程代谢中被排除以满足CDX的能量需求。发现HLTF缺失会导致代谢重编程，从而减轻淋巴内血管转移位中的氧化应激。此外，HLTF缺失的癌细胞和肿瘤微环境中的内皮细胞共享特定的蛋白质S-谷胱甘肽化标记，从而支持细胞继续合成谷胱甘肽。

16单细胞和转录组分析揭示糖尿病肾病中的升支粗段细胞

Single-cell and transcriptome analysis reveals TAL cells in diabetic nephropathy

Functional and Integrative Genomics; IF:2.900; DOI: 10.1007/s10142-023-01212-y

内容概要：通过对糖尿病肾病进行升支粗段（thick ascending limb，TAL）细胞的单细胞和转录组学分析，包括生物标志物的筛选、细胞通讯和免疫浸润，阐明了骨形态发生蛋白通路通过足细胞上皮细胞和足细胞对TAL细胞的调控作用。还强调了COBL、PPARGC1A和THSD7A在非负矩阵分解聚类中的作用及其与TAL细胞免疫性的关系。

17头颈鳞状细胞癌中新的与失巢凋亡相关的具有预后意义的基因特征鉴定

Identification of a new anoikis-related gene signature for prognostic significance in head and neck squamous carcinomas

Medicine; IF:1.600; DOI: 10.1097/MD.0000000000034790

内容概要：创建了一个新的失巢凋亡相关基因（anoikis-related genes，ARGs）特征。通过单细胞分析探讨了ARGs与头颈鳞状细胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）肿瘤免疫微环境之间的关系。发现低风险组患者预后更好，对联合免疫治疗的反应更好，免疫评分和活性水平更高，并且有更多的免疫细胞浸润。然而，高风险患者对化疗的反应更好。

《时空日报》是华大时空基于时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot功能板块，推出的聚焦于时空组学领域学术前沿的栏目。该栏目以实时、精准追踪时空组学前沿为目标，共享最新时空知识，助力生命科学和临床医学发展。

审校 | 沙金

题图 | 彭卫

排版 | 小飞鱼

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