01
单核转录组发现延缓人类骨骼肌衰老新靶标
肌肉减少症是指衰老相关的骨骼肌质量和功能减退，会导致老年人运动能力、平衡能力等身体机能的显著下降，增加虚弱、跌倒、残疾甚至死亡的风险，深入了解骨骼肌稳态维持及衰老驱动的机制具有重要的科学和临床意义。
本文首先在组织学分析中发现，与年轻的食蟹猴相比，年老的食蟹猴出现肌纤维萎缩、快肌减少、慢肌增多、肌肉干细胞减少、肌间脂质积累、神经肌肉接头受损、凋亡增加、核纤层加速丢失、核内异染色质损耗等一系列衰老特征，然后利用单细胞核转录解析灵长类骨骼肌衰老的细胞分子变化规律，共获得了14种细胞类型，在衰老过程中细胞的分子特征相对恒定，但肌肉干细胞和内皮细胞等特殊细胞群体的比例发生了变化，然后对衰老相关基因分析发现，骨骼肌纤维对衰老具有更高的易感性，进一步研究发现FOXO3在衰老的多种细胞中均出现下调变化，在骨骼肌衰老相关退行疾病数据库中也发现FOXO3与相关疾病密切相关，转录因子分析也发现FOXO3处于转录调控网络的中心，肌管细胞的多能干细胞定向诱导分化体系也证实了FOXO3下调与人肌管细胞衰老相关，激活FOXO3可显著延缓人类肌管细胞的衰老。
本文首次绘制了灵长类骨骼肌衰老的单细胞核转录组图谱，揭示了FOXO3是维持骨骼肌稳态的枢纽转录因子，为理解人类骨骼肌衰老的分子机制、诊断和治疗骨骼肌衰老及相关疾病提供了理论依据。
02
"膨胀"的空间蛋白质组学技术=4D-DIA+创新式膨胀水凝胶技术+高分辨率成像技术
空间组学技术层出不穷，但是基于空间蛋白检测的技术主要还是以抗体靶向检测为主，目前基于4D timsTOF pro对样本量需求低，检测灵敏度高等特点，开发的空间蛋白技术是唯一可实现非靶向空间蛋白检测的技术，前期有显微切割+4D-DIA实现空间蛋白检测，但显微切割的精准性受到操作人员的熟练度影响，近期西湖大学的郭天南团队将膨胀水凝胶技术和4D蛋白组技术结合开发了空间蛋白质学ProteomEx技术，该技术利用一种膨胀水凝胶材料放大组织的结构，实现精确区域微解剖，提高切割的分辨率，采用的前处理方法获得肽段的产率高，漏切率低，基于4D质谱仪器检测获得的蛋白鉴定量高，重复性好，对于物种也没有太大的限制，可以有效的更高分辨率的解析组织的空间蛋白异质性。
文章中比较了该技术前处理步骤和常用溶液内酶解、PCT压力循环技术、proExM-MS的肽段回收率与蛋白鉴定结果，表明技术的稳定性，重复性和优势，对于样本用量极限表明其分辨率可从160um-800um范围实现蛋白的检测，对于小鼠AD模型的检测将海马区进行了亚区的划分，分别检测了CA1、CA3和DG区域的疾病组与对照组的蛋白质组表达差异，结果表明AD病变的变化不是在整个海马体扩散，而是在海马区的CA1和CA3的亚区，其中STXBP2和APOE是多个区域的共有差异蛋白，以上结果表明了ProteomEx技术是可以实现深度覆盖的高分辨率空间蛋白组技术。
03
单细胞测序+蛋白组学：揭示血清细胞外囊泡中MACROH2A1与COVID-19相关性
为了寻找与COVID-19发病机制相关的潜在血清生物标志物，研究者对12例COVID-19患者和4名健康对照者的血清细胞外囊泡进行蛋白质组学研究；此外，还对10例COVID-19患者和5例健康对照患者的外周血进行了单细胞测序。单细胞测序结果显示，MACROH2A1的表达定位于单核细胞；对肺组织的单核RNA测序显示，MACROH2A1在单核细胞和巨噬细胞中高表达。此外，网络分析表明，多个通路包括：雌激素信号通路、p160类固醇受体共激活因子（SRC）信号通路和转录调控STAT等表达在外周血和肺单核细胞中。总之，本研究结果表明，细胞外囊泡中的MACROH2A1是COVID-19的潜在生物标志物，可能是COVID-19的发病机制之一。
04
在粘膜愈合过程中，B细胞的扩张阻碍了基质-上皮细胞的再生互作
促进肠道再生的治疗有很大的希望，但确定影响组织再生的细胞机制仍然是一个挑战。为了深入了解黏膜愈合的过程，研究者纵向检测了肠道损伤和再生过程中的免疫细胞组成。此前已有报道显示了B细胞在愈合结肠中的重要性，研究者利用流式细胞术、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、免疫荧光和RNA scope鉴定出一种干扰素(IFN)诱导的B细胞亚型，在粘膜愈合过程中，INF诱导的B细胞亚群扩大，主要位于损伤区域，与结肠炎的严重程度相关。恢复阶段的B细胞减少加速损伤后的恢复，减少上皮溃疡，增强与组织重塑相关的基因表达程序。来自上皮和间质间室的scRNA-seq结合空间转录组学和多重免疫染色显示，B细胞在黏膜愈合过程中减少了间质和上皮细胞之间的相互作用。激活的B细胞破坏了类器官存活所需的上皮-基质交叉信号。因此，损伤过程中B细胞的扩张会损害粘膜愈合所需的上皮-基质细胞相互作用，这对炎症性肠病（IBD）的治疗有影响。
05
成体中Prrx1基因对结缔组织干细胞调节的重要作用
特殊结缔组织，包括骨和脂肪组织，参与矿物质和能量的内稳态等各种生理活动，结缔组织是间充质细胞（MSCs）的来源，其体外特性定义为：可塑性粘附；CD73、CD90和CD105(人细胞)的表达；成骨，成软骨和成脂肪分化潜力。成人的骨骼转化主要发生在骨髓腔的骨小梁和骨髓(BM)内膜，生长板中的Pthlh+SSCs和外骨膜中的Ctsk+SSCs在成体中基本处于静息状态；骨髓中血窦周的Nes+SSCs对骨维持贡献不大，LepR+SSC/CAR细胞主要参与老龄小鼠的骨形成和骨折愈合。近期细胞移植实验发现了Thy-CD105-6C3-ITGAV+CD200+SSCs，但其与其它SSC类群之间的关系尚不明确。白色或真皮脂肪组织的更新较为缓慢。其中脂肪祖细胞(adipose progenitor cells，APCs)可由膜表面标记物Lin-Sca1+CD29+CD34+所定义，并可被Pdgfrα和Pdgfrβ进行遗传学标记。最近的单细胞转录组测序(scRNA-seq)研究显示白色脂肪组织中包含不同的脂肪干细胞亚群：ASC1a、ASC1b、ASC2和FIP（纤维免疫调节祖细胞）。
在本文中研究者重新对Prrx1基因对干细胞的调控作用进行研究，首先构建了转基因Prrx1-Cre和Prrx1-CreERT2小鼠，免疫荧光实验发现Prrx1可以标记E9.5天胚胎的侧板，其子代细胞可以标记成骨和软骨细胞、腹股沟白色脂肪组织、腹侧皮肤中的成纤维细胞；而在成年小鼠中，Prrx1只标记外骨膜/软骨膜形成层，不标记其它的结缔组织。但在成年小鼠结缔组织中，发现Prrx1+细胞数量稀少，但具有长期（>12个月）的自我更新能力，瞬时标记的Prrx1+细胞参与骨、白色脂肪组织和真皮组织中38-92%的细胞的更新，然后文章用单细胞测序技术对Prrx1+细胞进行研究，发现骨髓或白色脂肪中的Prrx1+细胞可由CD31-CD45-CD29+CD130+富集，而真皮中的Prrx1+干细胞可由CD31-CD45-ITGAV+CD130+进行富集，进一步与之前的相关研究进行比较，作者发现骨骼中Prrx1+SSCs和此前细胞移植实验发现的Thy-CD105-6C3-ITGAV+CD200+SSCs中最原始的一个亚群高度重合；在脂肪中，Prrx1标记了此前单细胞测序发现的脂肪干细胞亚群——ASC1a和ASC2；在真皮中，Prrx1+干细胞是目前发现的唯一可分化成真皮脂肪、成纤维细胞和立毛肌的干细胞。这些发现应该有助于Prrx1+干细胞的分离和扩增，这可能有助于修复骨折和皮肤伤口。
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