单细胞测序 揭示家猪胸腰椎发育相关机制

展全思梦 2025-11-03 16:13:22

单细胞测序 揭示家猪胸腰椎发育相关机制

单细胞测序 揭示家猪胸腰椎发育相关机制字体：小中大分享到：单细胞测序 揭示家猪胸腰椎发育相关机制2021-12-15 08:06:23来源：科技日报

视觉中国供图

猪体节数量性状是猪遗传育种的重要研究方向之一。11月底，记者从中科院昆明动物研究所获悉，该所张亚平院士研究团队及合作者利用单细胞测序技术，对猪的发育和肋骨形成过程中的胸腰椎进行了细胞群鉴定和基因差异表达分析。国际期刊《基因组学、蛋白质基因组学和生物信息学》发表了这一成果。

不同的家猪品种在胸椎和腰椎的数量上差异很大，这与猪的体长密切相关，是重要的经济性状。长期以来，胸腰椎的数量变异和发育转化的机制尚不清楚。由于胸腰段体节发育的过程对应于早期胚胎发育的阶段，相应体节的收集和研究存在诸多困难，导致该过程中基因表达调控机制的研究面临诸多挑战。

最近，通过显微操作，研究小组获得了受精后27天的家猪胚胎胸腰椎交界处的脊柱和肋骨原基的单细胞。发现胸椎和腰椎的细胞组成没有明显差异，都是由成骨细胞、成纤维细胞、软骨细胞、基质细胞、造血内皮细胞、间充质干细胞六组细胞组成。虽然胸腰椎单个细胞群的组成没有差异，但亚组内的细胞数量有差异。根据准发育时间和RNA率分析，胸腰椎发育和肋骨形成主要有两个发育过程，即成骨和血管生成。

进一步分析表明，Hoxa10基因在胸椎和腰椎中差异表达，在胸椎细胞中几乎不表达，在腰椎细胞中高表达，且主要在成骨细胞中表达。发现Hoxa10在腰椎成骨细胞中的高表达主要集中在非编码区。通过链特异性表达分析，发现该基因的高表达主要来源于正链表达，研究人员推测其在胸腰段转化过程中发挥了相应的作用。

本研究提供了丰富的数据，有助于其他动物模型的研究，促进人们对脊椎动物胸腰段发育转化机制的认识。

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