研究角膜上皮細胞特異化與穩態維持所依賴的基因調控程序，對於理解角膜如何維持視覺功能至關重要。本文描述了採用真正單細胞分辨率的空間轉錄組學（ST），並結合全組織單細胞RNA測序（SC）進行富集，從而提高空間分辨率，並使細胞簇規模最多提升65倍、單細胞轉錄組深度最多提升17倍。
由此得以在從角膜緣幹細胞（LSC）到角膜表層上皮的完整分化軌跡上實現細胞類型特異化解析，並鑑定出一個活化特徵標誌（Atf3、Zfp36、Gsta4 和 Dapl1），該標誌標記了包括主要活化中間上皮（AIE）群體在內的多種細胞類型中的分化預備狀態。利用不同出生後年齡小鼠角膜的ST數據及多個人體SC數據集進行驗證，證實存在一個較大的AIE群體；其空間定位和轉錄組特徵分析提示，該群體是一種活躍的中間狀態，有別於靜息的翼狀細胞。
進一步的亞群聚類揭示了早期（Sox9、Hes1）、增殖性（Mki67、Top2a）和成熟（Ccdn1、Dapl1）短暫擴增細胞亞群，以及四類LSC亞群，其中包括推定的活躍型（Atf3、Socs3、Zfp36）、靜息型（Gpha2、Ifitm3、Cd63）和Apoe特異型。
ST與SC的直接比較顯示，ST數據中軸突突起及相關基因（Sema3f、Sema4d、Pax6）以及細胞-細胞黏附和細胞-基質標誌物（Itgb4、Tns4、Tjp3）表達增強，這提示SC中組織解離過程可能掩蓋了上皮神經支配、黏附和屏障功能。我們的研究結果在原位鑑定並定位了關鍵的轉錄程序，促使人們重新評估scRNA-seq數據中的上皮狀態。
📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723186v1?rss=1
🏷️ 單細胞空間轉錄組 單細胞RNA測序 角膜上皮 角膜緣幹細胞 細胞分化軌跡 穩態維持