2022-06-27肝脏发育学习

肝脏和胆囊是源自内胚层的最重要的内脏器官之一，但早期胚胎阶段肝脏和胆囊的发育尚不完全清楚。使用转基因 Foxa2 eGFP报告小鼠系，我们对从 E7.5 到 E15.5 的 10 个胚胎阶段分离的内胚层和肝细胞进行了单细胞全长 mRNA 测序。我们确定了从肠内胚层到成肝细胞的胚胎肝脏发育轨迹，并表征了肝谱系的转录组。更重要的是，我们将肝原基鉴定为具有肠道和肝脏特征的新生肝祖细胞，并在 E9.5-11.5 期间肝脏规范阶段的上皮 - 肝转换（EHT）期间记录了动态基因表达。我们发现六组基因在 EHT 过程中打开或关闭，包括以前不知道在 EHT 期间表达的各种转录调节因子。此外，我们在 E9.5 鉴定并揭示了胆囊原基的转录谱。
原肠胚形成后，前肠内胚层来源于小鼠胚胎妊娠第 7.5 天 (E7.5) 2的原始条纹 (PS) 。肝脏来源于前肠内胚层，肝脏标志物Alb首先在E8.5 3 , 4的7-8体节期的新生肝内胚层中检测到。Foxa2已被认为是 E6.5 的内胚层标志物，并在所有分化的内胚层衍生器官中表达，包括肝脏5。FOXA2 在肝脏发育中充当“先锋”因子，用于在其靶位6去压缩染色质。FOX 因子（Foxa2、Foxh1）、GATA 因子、Sox17、Mixl1或 SMAD 信号传导的破坏都会导致肠管和肝脏形态发生缺陷7、8、9、10、11、12。在肝脏规范期间，一部分肠管细胞接收来自发育中的心脏的成纤维细胞生长因子 (FGF) 信号3和来自横隔间充质 (STM) 13的骨形态发生蛋白 (BMP) 。这导致肝细胞的分化，其在 E10.5 14、15处构成肝原基或肝芽。几种转录因子 (TF) 已证明对肝脏规范至关重要，包括Tbx3、 Hnf4a和Prox1 16、17、18. 首先，通过常规免疫组织化学和组织外植体分析研究了肝发生程序；然而，由于难以分离纯新生肝祖细胞，肝脏规范过程中转录动力学的完整模式仍有待揭示。
肝原基、原始胆囊和原始胰腺在 E9.5 19、20、21几乎同时从前肠内胚层产生。PDX1+ 和 SOX17+ 胰胆祖细胞分离成 PDX1+/SOX17- 腹侧胰腺和 SOX17+/PDX1- 胆道原基22。在另一项研究中，Lgr4已被证明对胆囊发育具有重要意义，因为Lgr4消耗会影响胆囊的伸长，但对肝芽和腹侧胰腺没有影响23。除此类研究外，尚未探索胆囊发育的分子特征和驱动因素。
最近，两项研究通过使用单细胞 RNA 测序24、25分别在 E3.5-E8.75 和 E6.5-E8.5 对肠道内胚层的景观进行了描述。另外两项研究侧重于从 E10.5 或 11.5 开始的肝脏分化，并发现了肝细胞和胆管细胞谱系之间的分裂26、27。然而，肝脏规格，即肝脏原基在 E9.5 时从肠管分化的关键过程，尚未在单细胞水平上进行描述。在小鼠胚胎单细胞图谱研究中，使用 sci-RNA-seq3 28表征了从 E9.5 到 E13.5 的器官发生景观. 然而，考虑到低检测基因数（平均每个细胞 519 个基因），可能会丢失大量转录信息。因此，需要使用高灵敏度方法生成的高质量单细胞 RNA-seq 数据集来提高对肝脏发育的理解。

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DE-Gut 定形内胚层衍生肠道，VE-Gut 内脏内胚层衍生肠道,
GT 肠管、LP 肝原基、LB 肝芽、GBP 胆囊原基、NT 神经管
胆囊原基细胞表达许多肝基因，包括Alb和Dlk1，但不如肝原基高,
与LB相比，LP细胞上皮标志物Epcam的表达较高，但肝脏标志物Alb的表达较低,

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