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中文标题：家族单细胞图谱揭示了猪怀孕和胎儿生长受限的关键细胞类型

发表期刊：《Science》

发表时间：2026年3月26日

影响因子：45.8/Q1

关键词：单细胞图谱、妊娠、胎儿生长受限、心脏重塑、滋养层、细胞特异性

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一.单细胞全景图谱构建

构建猪家族 “同个体” 单细胞全景，覆盖65器144组织，采用scRNA-seq与snRNA-seq双平台测序【图1】，获得256万个质控合格细胞并鉴定76种主细胞型，为统一遗传背景下的细胞机制研究奠定数据基础。

图1.两个猪家族 “同个体” 单细胞全景概览

二.细胞景观内皮分型解析

绘制猪全细胞转录组景观并鉴定76种主细胞型【图2A】，划分出55个内皮簇且发现胎儿脑特异性增殖血管内皮，外周器官内皮增殖活性显著高于脑组织【图2B-F】，提示内皮细胞的器官分布与增殖特征存在显著差异。

图2.妊娠猪母子单细胞图谱构建与全身内皮细胞景观解析

三.内皮异质性功能解析

解析59器官412种内皮亚型，证实脑内皮低表达CD36、淋巴内皮高表达STAB1【图3】，表明内皮免疫与清除功能存在器官、血管类型及发育阶段的异质性。

图3.59个器官内皮细胞的器官内异质性与免疫调节功能多样性

四.细胞特异转录因子鉴定

鉴定胎儿355个、成体407个细胞特异性转录因子，证实IRX6为猪脑小胶质细胞特异转录因子【图4】，提示该因子具备调控突触修剪与细胞因子分泌的跨阶段保守功能。

图4.细胞类型特异性转录因子的鉴定与表征

五.妊娠心脏适应重塑机制

妊娠猪心脏富集Cap2毛细血管内皮亚型，高表达脂肪酸转运基因、低表达葡萄糖转运基因【图5】，表明FOXO3通路可介导生理性心肌肥厚以适配母体妊娠能量需求。

图5.妊娠不同阶段猪心脏的细胞与功能动态适应

六.胎儿生长受限机制阐释

FGR胎儿滋养层SLC1A5/SLC38A2表达下调，亮氨酸转运不足导致Ⅱ型肌纤维亚群减少、胎儿体重降低【图6】，提示亮氨酸转运缺陷是引发胎儿生长受限的关键诱因。

图6.胎儿生长受限的细胞机制解析

七.跨物种细胞保守性分析

人、猪、鼠33种细胞类型高度保守，猪妊娠心脏Cap2细胞、滋养层、Ⅱ型肌纤维与人类同源细胞高度相似【图7】，表明本研究成果可直接为人类妊娠与胎儿生长受限研究提供重要参考。

图7.猪、人、鼠细胞类型与基因表达程序的跨物种保守性分析

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