时空日报 | Nat Genet：H3K27me3 与基因组-核纤层关联的拮抗作用驱动全能胚胎中的非典

作者：华大时空发布时间：2024-09-18

大家好，欢迎观看《时空日报》第302期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计2篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要，并辅以人工审核，供了解参考。

1、H3K27me3 与基因组-核纤层关联的拮抗作用驱动全能胚胎中的非典型空间基因组组织

Antagonism between H3K27me3 and genome-lamina association drives atypical spatial genome organization in the totipotent embryo

Nature Genetics; IF: 31.700; DOI: 10.1038/s41588-024-01902-8

内容概要：

① 在哺乳动物早期胚胎发育的复杂过程中，科学家们发现了一种高度不寻常的现象：基因组区域在核纤层上的空间定位显得异常独特。为了揭示这一现象背后的分子机制，研究人员采用了先进的技术手段，生成了核纤层相关区域（LADs）的单细胞图谱，并与转录组学数据相结合进行分析。这一开创性的研究揭示了植入前阶段LAD解离的一个显著特征，即它与非典型H3K27me3宽域存在显著的重叠。

② 进一步的研究表明，H3K27me3在维持这种非典型基因组组织中扮演着关键角色。当H3K27me3的水平降低或缺失时，LADs的定位模式会恢复到更为典型的状态，这强烈暗示了核纤层关联与H3K27me3之间存在一种拮抗关系。这种关系可能是在胚胎发育早期，基因组为了适应快速变化的细胞环境而采取的一种动态调整策略。

③ 研究人员通过一系列实验进一步探索了这种拮抗关系的具体机制。他们将H3K27me3人为地系留到核周缘，并观察其对LADs定位的影响。实验结果显示，H3K27me3的重新定位并非完全随机，而是部分依赖于DNA序列的固有特性。这一发现表明，在胚胎发育过程中，基因组的空间组织是核纤层亲和力、H3K27me3修饰以及DNA序列特征三者之间复杂相互作用的结果。同时，由于核周缘空间的有限性，这种相互作用还受到物理空间的约束。综上所述，这项研究为理解早期哺乳动物发育过程中核组织的分子调控机制提供了新的视角和深入的理解。

生长发育：早期胚胎发育，核纤层，scRNA-seq; Guerreiro I, Rang FJ, Kawamura YK, et al.; Hubrecht Institute, Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences (KNAW) and University Medical Center Utrecht, Utrecht, the Netherlands.

2、表达Trem2的多核巨细胞巨噬细胞是头颈鳞状细胞癌良好预后的生物标志物

Trem2-expressing multinucleated giant macrophages are a biomarker of good prognosis in head and neck squamous cell carcinoma

Cancer Discovery; IF: 29.700; DOI: 10.1158/2159-8290.CD-24-0018

内容概要：

① 在头颈鳞状细胞癌（HNSCC）的研究中，科学家们发现了一种与患者预后密切相关的细胞类型——多核巨细胞（MGC），它们属于巨噬细胞的一种。这项研究发现，在未经治疗和接受术前化疗的HNSCC患者中，MGC的存在与更好的预后显著相关。这一发现为HNSCC的预后评估提供了新的视角，强调了MGC在肿瘤免疫应答中的潜在作用。

② 为了将MGC密度作为一个实用的临床预后标志物，研究团队进一步开发了先进的深度学习模型。这一创新技术能够自动量化常规病理染色全玻片图像中的MGC数量，极大地提高了诊断的准确性和效率。通过这一模型的应用，医生可以更加快速、准确地评估患者的预后情况，为制定个性化的治疗方案提供有力支持。

③ 此外，研究还深入探讨了MGC在肿瘤微环境中的作用机制。通过空间转录组和蛋白质组学分析，科学家们观察到MGC与中央记忆CD4 T细胞的增加密切相关，这些细胞在抗肿瘤免疫中发挥着重要作用。同时，他们还定义了一个与MGC特异性相关的分子特征，该特征与表达TREM2的单核肿瘤相关巨噬细胞相似，并共同定位于角蛋白肿瘤微环境中。这些发现不仅揭示了MGC在HNSCC中的重要作用，也为进一步探索肿瘤免疫治疗的新策略提供了重要线索。