Одноклеточный и пространственный транскриптомный анализ развития дермальных фибробластов в коже мышей в перинатальном периоде: динамическая дифференцировка клеточных линий и ключевые гены-регуляторы

В нескольких исследованиях с применением одноклеточного секвенирования РНК развития кожи мышей были изучены молекулярные и клеточные процессы, участвующие в этом процессе. Однако основное внимание в них уделялось либо внутриутробному, либо раннему постнатальному периоду, поэтому наши знания о развитии кожи остаются неполными. В этом исследовании мы провели комплексный временной анализ, объединив наборы данных одноклеточного секвенирования РНК, полученные на разных этапах развития (13,5, 14,5 и 16,5 суток эмбрионального развития, а также на 0-е, 2-е и 4-е сутки после рождения), и подтвердили результаты с помощью многопанельного пространственного транскриптомного анализа in situ. Анализ показал, что эмбриональные фибробласты неоднородны уже на очень ранних этапах, а быстрое определение каждой клеточной линии происходит в первые дни после рождения. Экспрессия предполагаемых ключевых генов-регуляторов — Hey1, Ebf1, Runx3 и Sox11 для траектории формирования дермального сосочка; Lrrc15 для траектории формирования дермального влагалища; Zfp536 и Nrn1 для траектории формирования сосочковых фибробластов; Lrrn4cl и Mfap5 для траектории формирования фибробластов фасции — выявлена в соответствующих типах клеток, идентифицированных пространственно. Наконец, анализ межклеточных взаимодействий показал, что линия дермального сосочка — основной источник сигналов неканонического пути Wnt в ходе развития кожи. Полученные данные представляют собой транскриптомный справочник для будущих исследований развития и регенерации кожи.