课题基金 / 基金详情

小鼠肺分支早期发育中肺上皮单细胞的时-空转录组的建立与分析

批准号:
32070795
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
蔡军
学科分类:
细胞外微环境与细胞间通讯
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
蔡军

项目摘要

结项摘要

蔡军的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
肺是重要的呼吸器官,是体内外气体交换的重要场所。肺如何进行发育是发育生物学中的核心研究问题之一。肺分支形态建成是肺发育中的重要环节,肺早期分支发育期间的远端-近端模式建立和上皮细胞分化尤为关键。但参与肺早期分支发育远端-近端细胞分化的上皮细胞的异质性尚不够明确,调控基因仍知之尚少。日渐成熟的单细胞转录组学技术为发现稀有细胞类型、研究细胞的动态发育和鉴定基因调控规律提供了高通量研究手段。然而胎鼠肺分支早期发育时期的单细胞转录组学图谱仍属空白。鉴于肺分支早期发育中的远端-近端模式建立和上皮细胞分化具备明显的时空特性,我们尝试在前期研究工作积累之上,开展小鼠肺分支早期发育中肺上皮单细胞的时-空转录组的绘制和分析研究。从而揭示远端-近端发育轴上存在的异质性上皮细胞及其时空分化调控规律,以期为完善肺早期发育研究提供重要的参考和新的研究思路。
英文摘要
The lung is an important respiratory organ and an important place for gas exchange in vivo and in vitro. How the lung grows is a classic and core problem in developmental biology. The morphogenesis of pulmonary branches is an important link in the development of lung. And the establishment of distal-proximal developmental pattern and the differentiation of epithelial cells are particularly important during the early development of pulmonary branches. However, the heterogeneity of epithelial cells involved in the differentiation of distal-proximal cells in the early branching development of lung is not clear enough, and the regulatory genes are still unknown. The single-cell transcriptome technology is getting mature, which provides a high-throughput method for the discovery of rare cell types, the study of cell dynamic development and the identification of gene regulation. However, the single-cell transcriptome landscape of cells during the early branching development of fetal mouse lung remains unstudied. In view of the obvious spatiotemporal characteristics of both the establishment of the distal-proximal pattern and epithelial cell differentiation, we are proposing to profile and analyze the single-cell time-space transcriptome of epithelium during mouse pulmonary branching morphogenesis. Based on the accumulation of our previous research work, we aim to reveal the heterogeneous epithelial cells on the distal-proximal development axis and the gene modules regulating the differentiation of epithelial cells. We believe the expected research results of this proposal would contribute to the study of early lung development.
肺是重要的呼吸器官,是体内外气体交换的重要场所。肺如何进行发育是发育生物学中的核心研究问题之一。肺分支形态建成是肺发育中的重要环节,肺早期分支发育期间的远端-近端模式建立和上皮细胞分化尤为关键。日渐成熟的单细胞转录组学技术为发现稀有细胞类型、研究细胞的动态发育和鉴定基因调控规律提供了高通量研究手段。然而胎鼠肺分支早期发育时期的单细胞转录组学图谱仍属空白。鉴于肺分支早期发育中的远端-近端模式建立和上皮细胞分化具备明显的时空特性,我们开展了小鼠肺分支早期发育中肺上皮单细胞的时-空转录组的绘制和分析研究:(a)利用单细胞转录组技术绘制小鼠肺分支早期发育过程中关键时间点和肺分支位置的肺上皮细胞时-空转录图谱。(b)研发基于深度学习模型的单细胞组学数据分析新方法,并整合现有的单细胞转录组学数据分析流程,分析了小鼠肺分支早期发育过程中肺上皮细胞的时-空转录组图谱。(c)发现参与肺分支早期形态建成过程中几类关键肺上皮细胞亚群的时空分布和一些转录因子/核心转录调控模块的时-空表达变化规律,初步探究关键细胞亚群的分化潜能和关键调控因子。.项目已经取得了一些关键研究数据和重要结果:完善优化基于激光显微切割的单细胞空间转录组技术,完成了 E11.5 天、E12.5 天胎鼠肺支气管分支中段上皮细胞的单细胞转录组测序和数据分析工作;研发多种基于深度学习(deep learning)网络模型的单细胞多组学数据的整合分析新算法;分析了各类肺上皮细胞亚群的时空分布和动态变化,鉴定并验证了小鼠肺分支形态建成的关键肺上皮细胞亚群及其时空分布。在自然科学基金面上项目的执行期间,完成4名研究生的培养工作,其中博士研究生3名、硕士研究生1名。培养项目团队成员获得中国科学院青年创新促进会会员。并发表相关英文SCI论文5篇,申请专利1项。
小鼠肺分支早期发育中肺上皮单细胞的时-空转录组的建立与分析
诱导多能干细胞的单细胞起源和特异性基因组变异来源组成的研究
HeLa细胞中非整倍体基因组结构与肿瘤细胞适应性关系的研究
国内基金
海外基金