文獻解讀：人牙髓干細胞和人牙周韌帶干細胞的單細胞RNA測序分析
期刊：Journal of Endodontics
影響因子：4.42
關鍵技術：單細胞轉錄組學測序
導語
許多研究用于再生醫學的牙科干細胞的轉錄組譜。然而，這類研究使用了大量RNA，并沒有考慮到細胞水平的異質性。本文研究了人牙髓干細胞（hDPSCs）和人牙周韌帶干細胞（hPDLSCs）的特征和異質性，并檢測了它們之間的差異。對hDPSCs和hPDLSCs的單細胞RNA測序顯示，這些基因在特定的簇中表達。這些分析的結果可作為牙科治療進一步研究的參考數據庫和有價值的資源。
研究技術
單細胞轉錄組學測序
研究結果
1. hDPSCs和hPDLSCs的特性分析
QC基線是由線粒體基因表達率、nFeature_RNA（基因數量）和nCount_RNA（轉錄本數量）之間的相互關系決定的（圖1A和B）。檢測到的基因和轉錄本可能代表1滴中的2個或更多的細胞，少量可能表明死亡的細胞或細胞碎片。線粒體基因表達的高比例表明細胞質mtRNA通過破碎的細胞膜泄漏；因此，我們保存了線粒體基因表達少于5%的細胞。可以看到兩個細胞的峰（圖1C和D），這可以表明存在低質量的細胞。對于高質量的數據，直方圖應該顯示一個較大的峰值（圖1E和F）。
2. hDPSCs和hPDLSCs的聚類和基因表達分析
這是從聚類和基因表達分析中推斷出來的。因此，通過整合細胞周期基因，消除了細胞周期效應（圖2A、B、F、G）。然后，我們進行了細胞聚類分析。鑒定出三個hDPSCs和hPDLSCs亞群（圖2C和H）。牙髓簇0無明顯變化趨勢。髓狀簇1為成骨和成牙性簇，表達DCN、COL1A1、COL1A2、 FN1和VCAN。簇2表達S100A4、NEFM、NEFL、COL4A1和神經絲組裝束相關基因集。NEFL、NEFM和S100A4基因參與了神經細胞的延長或延伸（圖2D和E）。肌成纖維細胞相關基因在PDL簇1中表達。成骨和成骨細胞發育基因（COL8A1、COL11A1和COL4A1）也在PDL聚類1中表達。DCN、POSTN、RUNX2和SOX4在PDL簇2中表達。COL3A1、COL1A1、COL1A2、COL12A1、COL5A2、COL6A3、COL6A1、COL14A1、COL3A1、COL11A11在PDL簇2中表達（圖2I和J）。
3. hDPSCs與hPDLSCs特征基因表達的評價
hDPSCs和hPDLSCs都被降維定位，每個細胞形成單獨的簇（圖3A）。GO分析采用DEG分析，hDPSCs與hPDLSCs之間的差異表達基因如圖3B所示。hDPSCs的GO項如圖3C所示。hPDLSCs的GO分析結果顯示了生物過程、分子功能和細胞成分類別中的細胞外基質和膠原相關（圖3D）。與GO數據一致的是，大多數類型的膠原在hPDLSCs中高表達，而COL4和COL5在hDPSCs中高表達（圖3E）。
hDPSCs表現出相對較高的神經源性和內源性評分，而hPDLSCs表現出較高的成骨、軟骨源性和血管內皮生長因子家族表達評分（圖4A）。此外，我們在單細胞水平上評估了細胞類型注釋；hDPSCs（圖4B）占各種干細胞的64.9%和0.1%的神經元。hPDLSCs（圖4C)包括44.3%成纖維細胞，10.6%軟骨細胞，成骨細胞0.1%。
參考文獻：
[1] Lee S , Dds D C , Munsu Park M S ,et al.Single cell RNA sequencing analysis of human dental pulp stem cells and human periodontal ligament stem cells[J]. 2021.
