iMeta | 基因组所李奎团队联合多家单位构建猪多组织发育时空单细胞图谱

近日，中国农科院基因组所（大鹏湾实验室）李奎团队联合中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、格致博雅生物科技有限公司等在《宏基因组（iMeta）》上在线发表题为“A spatiotemporal single‑cell atlas of porcine development reveals regulatory dynamics and cellular targets of domestication”的研究论文。

猪既是重要的农业经济动物，也是极具价值的生物医学模型。然而，现有研究大多集中于单一组织或特定发育阶段，对驱动猪多个器官协同发育的细胞动态和分子调控机制仍缺乏系统解析。

该研究构建了一个猪发育跨组织单细胞转录组图谱，揭示了在动态转录调控网络的调节下，干/祖细胞增殖、谱系特化和功能成熟等过程协同驱动器官发生。轨迹分析进一步发现了与免疫细胞多样化相关的保守转录分叉模式。通过整合群体基因组学数据，在MYOT基因附近鉴定出一个受到选择作用的肌肉增强子，该增强子与肉质差异密切相关。跨物种比较证实了猪与人之间显著的细胞类型保守性。该图谱为理解哺乳动物发育、指导精准育种策略以及推动猪作为生物医学模型的应用提供了重要资源。

图1 | 文章亮点摘要图

本研究包括以下四大亮点：

1. 构建了猪多组织发育动态单细胞图谱，系统鉴定并注释了涵盖五个组织多个发育阶段的83种细胞类型；

2. 鉴定了驱动谱系分化和组织功能成熟的关键转录因子，并重构了猪免疫细胞向髓系与淋巴系分化的分叉型发育轨迹；

3. 通过整合多组学和单细胞数据分析，发现MYOT基因的肌肉特异性增强子受到人工选择作用，并与亚洲和欧洲猪品种间的产肉性状差异相关；

4. 猪与人跨物种比较揭示了保守的细胞类型，突显了猪参考细胞图谱作为生物医学研究资源的重要价值。

基因组所（大鹏湾实验室）李奎教授、白立景副研究员和浙江大学李尚桐教授为论文共同通讯作者。中国农业科学院北京畜牧兽医研究所周荣研究员，基因组所（大鹏湾实验室）王子帅副研究员和中国农业科学院北京畜牧兽医研究所博士生胡成豪为论文共同第一作者。

该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、深圳市杰出科技创新人才培养计划等项目资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/imt2.70135