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IF 31.745\\ 烈冰單細胞頂刊系列再一彈?。?!

時間:2021-07-19    |    閱讀量:159

前段時間小編總結了烈冰生物截至2021 年 4 月單細胞文章發表的情況(詳情戳),烈冰單細胞文獻庫囊括Nature子刊和風濕類等多領域頂級期刊。5月25號晚23時,烈冰用戶再發力,國際免疫學頂級期刊Immunity重磅呈現,肝癌(HCC)炎癌轉化調控新機制!


本研究由南京大學醫學院附屬鼓樓醫院孫倍成教授和南京大學現代生物研究院及鼓樓醫院雙聘教授林安寧博士合作(南京大學醫學院附屬鼓樓醫院張文杰副主任醫師,博士生張袁光炎王飛為第一作者),文章于2021年5月25日發表在Immunity(IF 31.745)上,題目為The zinc finger protein Miz1 suppresses liver tumorigenesis by restricting hepatocyte-driven macrophage activation and inflammation 。

烈冰生物參與了本研究的單細胞測序和生物信息數據分析工作。下面,我們跟隨大佬步伐,一起了解下本文研究思路和數據分析過程。

01 樣本信息



除WT(untreated)外,其它組小鼠均產后兩周開始注射DEN,后期每周注射CCl4以誘導肝癌的發生。

分選平臺:10X Genomics

單細胞實驗分組:Miz1?hep:Miz1F/F=2:2

捕獲細胞數:

總細胞數24802個(Miz1?hep:13753個,Miz1F/F:11049個),

其中,肝細胞1343個(9.5% total cell,Miz1?hep:1343個,Miz1F/F:1022個);

巨噬細胞4277個(17.2% total cell,Miz1?hep:2934個,Miz1F/F:1343個).


02技術手段

磁共振成像(MRI)

HE染色

免疫熒光

免疫組化

免疫印跡分析

單細胞轉錄組測序

FACS分選驗證

03 分析工具應用

t-SNE分析

細胞類型鑒定

細胞類型細分鑒定

差異基因表達分析

Pseudo-time分析

Qusage分析

細胞通訊分析

04 結果解析

1. Miz1缺失促進肝細胞增殖和HCC敏感性

研究者在DEN/CCl4誘導肝癌的小鼠模型中,通過核磁共振,HE染色成像和相關數據統計,發現Miz1?hep小鼠的肝損傷并不是晚期腫瘤誘導的結果,但肝細胞轉錄因子Miz1的缺失促進了肝細胞的增殖和細胞凋亡減少,同時,Miz1?hep小鼠對化學物質或炎癥相關的HCC的敏感性增加。


2. Miz1缺失促進核因子(NF-κB)激活

接著,研究者對Miz1F/F和Miz1?hep兩組小鼠樣本進行了單細胞測序,共獲得24,802個細胞,注釋細胞類型主要包括肝實質細胞(2365個,9.5% total cell),中性粒細胞,內皮細胞,樹突狀細胞,B 細胞,T細胞和巨噬細胞(4277個,17.2% total cell)。對肝細胞群體進一步進行subCluster,擬時序分析,差異基因表達分析發現,Miz1?hep小鼠產生了獨特的腫瘤肝細胞群體,該群細胞高度表達NF-κB下游的細胞因子和驅化因子。



進一步,研究者通過免疫印跡和免疫組化分析證實,肝細胞Miz1的缺失促進IKK介導的MTDH的磷酸化,從而促進了NF-κB的激活和 NF-κB下游炎癥相關靶基因的表達。

3. 腫瘤特有肝細胞分泌細胞因子促進腫瘤浸潤巨噬細胞向促炎表型轉化

對巨噬細胞亞群和肝臟特有巨噬細胞(Kupffer cell)進一步細分,并進行差異基因分析和Qusage分析,發現Miz1?hep小鼠的腫瘤浸潤巨噬細胞和Kupffer細胞的一些亞群NF-κB 強烈激活,腫瘤浸潤巨噬細胞向促炎表型轉化。


究其原因,研究者發現,腫瘤特有的肝細胞能促進炎性細胞因子分泌(TNF-α,IL-1β, IL-6等)和相關基因表達,驅動腫瘤浸潤的巨噬細胞向促炎表型傾斜,巨噬細胞受其驅動,IL-1β, IL-6的基因表達上調,促炎性細胞因子增加并驅動了HCC中的炎癥。對炎性巨噬細胞消除處理(GdCl3)后,小鼠肝臟/體重比、最大腫瘤直徑有所恢復。



Miz1抑制腫瘤發生機制在于:1.Miz1與RelA競爭結合癌蛋白MTDH。2.抑制IKK酶活性降低MTDH磷酸化。相關臨床試驗也證實了Miz1在不同HCC患者中的表達與肝細胞RelA和MTDH的磷酸化呈反相關,與HCC患者復發和整體預后也密切相關。



總結

總的來說,本研究基于單細胞測序和其它組學分析,結合多種體內、體外實驗,發現小鼠肝細胞中轉錄因子Miz1缺失,產生了高表達NF-κB下游炎癥因子的特異性“炎性”肝細胞亞群,激活腫瘤浸潤巨噬細胞向促炎表型轉化,增強肝臟炎癥反應,促進肝癌的發生發展。


烈冰生物具備全套單細胞分選平臺,為您提供完整的單細胞轉錄組測序全服務流程,涉及各種類型樣本制備、完善的實驗質控流程、個性化的數據分析。

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