Spatiotemporal analysis of human intestinal development at single-cell resolution.
Spatiotemporal analysis of human intestinal development at single-cell resolution.
复制标题
单细胞分辨率下人类肠道发育的时空分析。
DOI：
10.1016/j.cell.2020.12.016
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发表时间：
2021-02-04
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Simmons A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fawkner-Corbett D;Antanaviciute A;Parikh K;Jagielowicz M;Gerós AS;Gupta T;Ashley N;Khamis D;Fowler D;Morrissey E;Cunningham C;Johnson PRV;Koohy H;Simmons A
人类肠道的发育还不太清楚。在这里，我们将单细胞RNA测序和空间转录组学联系起来，以表征随时间推移的肠道形态发生。我们确定了101种细胞状态，包括上皮和间充质祖细胞群以及与关键形态发生里程碑相关的程序。我们描述的原则，隐窝绒毛轴的形成，神经，血管，间充质形态发生，和免疫人口的发展肠道。我们确定了发展中的成纤维细胞和肌成纤维细胞亚型的分化层次，并描述了这些细胞的不同功能，包括作为血管龛细胞。我们查明起源的派尔集合淋巴结和肠道相关淋巴组织（GALT），并描述位置特异性免疫程序。我们利用我们的资源，提出了一个无偏见的分析形态梯度，直接细胞分化的顺序波，并定义与罕见的发育性肠道疾病的细胞和位置。我们编制了一个公开的在线资源，即胎儿肠道发育时空分析资源（STAR-FINDer），以促进进一步的工作。人类肠道发育的多模式图谱将101种细胞类型映射到组织图不同细胞区室及其祖细胞的发育起源干细胞、血管系统和GALT形成中成纤维细胞的功能多样性资源应用于询问子宫内肠道疾病的病理学Fawkner-Corbett et et al.使用单细胞RNA测序和空间转录组学的组合，绘制人类肠道形态发生的时间、位置和细胞区室。由此产生的在线搜索图谱描述了隐窝绒毛轴形成的原则，以及神经，血管，间充质形态发生和免疫群体的发展肠道。
Development of the human intestine is not well understood. Here, we link single-cell RNA sequencing and spatial transcriptomics to characterize intestinal morphogenesis through time. We identify 101 cell states including epithelial and mesenchymal progenitor populations and programs linked to key morphogenetic milestones. We describe principles of crypt-villus axis formation; neural, vascular, mesenchymal morphogenesis, and immune population of the developing gut. We identify the differentiation hierarchies of developing fibroblast and myofibroblast subtypes and describe diverse functions for these including as vascular niche cells. We pinpoint the origins of Peyer’s patches and gut-associated lymphoid tissue (GALT) and describe location-specific immune programs. We use our resource to present an unbiased analysis of morphogen gradients that direct sequential waves of cellular differentiation and define cells and locations linked to rare developmental intestinal disorders. We compile a publicly available online resource, spatio-temporal analysis resource of fetal intestinal development (STAR-FINDer), to facilitate further work. Multimodal atlas of human intestinal development maps 101 cell types onto tissue Charts developmental origins of diverse cellular compartments and their progenitors Functional diversity of fibroblasts in stem cell, vasculature, and GALT formation Resource applied to interrogate pathology of in utero intestinal diseases Fawkner-Corbett et al. chart human intestinal morphogenesis across time, location, and cellular compartments using a combination of single-cell RNA sequencing and spatial transcriptomics. The resulting online searchable atlas describes the principles of crypt-villus axis formation as well as neural, vascular, mesenchymal morphogenesis, and immune populations of the developing gut.
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