研究角膜上皮细胞特异化与稳态维持所依赖的基因调控程序，对于理解角膜如何维持视觉功能至关重要。本文描述了采用真正单细胞分辨率的空间转录组学（ST），并结合全组织单细胞RNA测序（SC）进行富集，从而提高空间分辨率，并使细胞簇规模最多提升65倍、单细胞转录组深度最多提升17倍。
由此得以在从角膜缘干细胞（LSC）到角膜表层上皮的完整分化轨迹上实现细胞类型特异化解析，并鉴定出一个活化特征标志（Atf3、Zfp36、Gsta4 和 Dapl1），该标志标记了包括主要活化中间上皮（AIE）群体在内的多种细胞类型中的分化预备状态。利用不同出生后年龄小鼠角膜的ST数据及多个人体SC数据集进行验证，证实存在一个较大的AIE群体；其空间定位和转录组特征分析提示，该群体是一种活跃的中间状态，有别于静息的翼状细胞。
进一步的亚群聚类揭示了早期（Sox9、Hes1）、增殖性（Mki67、Top2a）和成熟（Ccdn1、Dapl1）短暂扩增细胞亚群，以及四类LSC亚群，其中包括推定的活跃型（Atf3、Socs3、Zfp36）、静息型（Gpha2、Ifitm3、Cd63）和Apoe特异型。
ST与SC的直接比较显示，ST数据中轴突突起及相关基因（Sema3f、Sema4d、Pax6）以及细胞-细胞黏附和细胞-基质标志物（Itgb4、Tns4、Tjp3）表达增强，这提示SC中组织解离过程可能掩盖了上皮神经支配、黏附和屏障功能。我们的研究结果在原位鉴定并定位了关键的转录程序，促使人们重新评估scRNA-seq数据中的上皮状态。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723186v1?rss=1
🏷️ 单细胞空间转录组 单细胞RNA测序 角膜上皮 角膜缘干细胞 细胞分化轨迹 稳态维持