IF45.8!恭喜江西农业大学黄路生院士拿下首篇《Science》!

⭐妊娠与胎儿发育涉及母体多器官快速适应及营养高效输送，其调控机制尚不明确。胎儿生长受限严重威胁子代健康，但因人类样本获取困难，相关细胞与分子机制研究长期受阻。

文献题目：家族单细胞图谱揭示猪妊娠与胎儿生长受限的关键细胞类型发表期刊：Science

妊娠期母体需协调多器官适应胎儿生长，但调控机制尚不明确。胎儿生长受限影响5–10%的人类妊娠，却因无法获取健康母胎组织而研究受限。猪在解剖与生理上接近人类，为解析上述过程提供了可行模型。

本研究采用“同一来源”策略，对一只怀孕母猪及其胎公猪的115和119个组织进行单细胞与单核测序，获得256万个细胞图谱。通过比较半同胞母猪孕前、孕后及产后心脏样本，结合代谢组、类器官及体内实验，鉴定妊娠适应与胎儿生长受限的关键细胞类型。

对怀孕母猪及其胎猪进行单细胞测序，获得256万细胞，涵盖76种主要细胞类型与412种内皮亚型。该图谱揭示了不同器官间细胞的转录组差异，为后续分析提供了统一的遗传背景参照（图1）。

图1：两个猪家族中“全整合”单细胞全景图概览

血管内皮细胞在脑与外周器官间呈现显著的增殖、免疫和代谢差异。脑内皮下调MHCⅡ类分子与CD36，而外周则高表达。证明内皮细胞的功能特征具有器官特异性，受局部微环境影响（图2）。

图2：构建“一站式”单细胞图谱及胎儿与成年猪全身器官内皮细胞景观特征分析

依据标志基因将内皮分为动脉、毛细血管、静脉等亚型，并识别出多个功能特化亚群。部分毛细血管亚型富集免疫调节或代谢相关基因。该分类体系为解析血管功能异质性奠定了基础（图3）。

图3：59个器官中内皮细胞的器官内异质性及免疫调节功能多样性

鉴定出355个胎猪和407个成年母猪的细胞类型特异转录因子，其中IRX6为小胶质细胞特异性因子，在11个脑区中高度保守。证明了单一个体图谱可准确识别组织细胞类型特异的转录调控因子（图4）。

图4：细胞类型特异性转录因子的鉴定与表征

妊娠晚期心脏出现Cap2毛细血管亚型，高表达脂肪酸转运基因，低表达葡萄糖转运基因，该亚型在产后恢复至非孕水平。证明妊娠期心脏通过内皮亚型转换实现能量代谢的适应性调整（图5）。

图5：猪心脏在NP、LP和PP状态下的动态细胞与功能适应性变化

生长受限胎猪的滋养层中氨基酸转运体SLC1A5和SLC38A2表达下调，导致血清L-亮氨酸减少，肌肉中一种II型肌纤维亚群比例下降。证明滋养层氨基酸转运障碍是限制胎儿肌肉发育的关键环节（图6）。

图6：解析胎儿生长受限的细胞机制

整合猪、人、小鼠15种器官的单细胞数据，发现免疫、上皮、基质及脑细胞类型在转录组上高度保守。Cap2内皮亚型及SLC1A5在人与猪中表达模式一致。证明了猪可作为研究妊娠适应与FGR的可靠模型（图7）。

图7：比较分析显示猪、人类和小鼠之间存在细胞类型及基因表达程序的跨物种保守性