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美国加州大学Kyle J. Gaulton、David U. Gorkin和Maike Sander研究组合作在研究中取得进展。他们利用单细胞染色质可及性分析建立了可识别胰腺胰岛细胞类型和特定状态的糖尿病风险调控基序。2021年4月1日出版的《自然-遗传学》发表了这项成果。

由于胰岛是2型糖尿病（T2D）的发病中心，研究人员使用组合条形码snATAC-seq对15298个胰岛细胞进行了分析，并鉴定出12个细胞簇，包括多个α、β和δ细胞状态。研究人员对228,873个可及染色质位点进行了分类，并确定了种系和状态特定调控的转录因子。研究人员发现了空腹血糖状态特异性的富集和针对β细胞的T2D全基因组关联研究以及其他内分泌细胞类型的富集。

对位于胰岛可及性染色质的T2D信号，研究人员对具有预测调控功能和与靶基因可及性的变体进行了优先排序。位于KCNQ1位点的T2D变体rs231361对 INS与β细胞增强子的相互作用具有预测功能，并且对胚胎干细胞衍生的β细胞进行基因组编辑影响了INS水平。该研究结果证明了单细胞表观基因组学在解释复杂疾病遗传学方面的强大功能。

据悉，使用测序（snATAC-seq）对转座酶可及染色质进行单核测定，为理解特定于细胞类型的复杂疾病提供了可能。

附：英文原文

Title: Single-cell chromatin accessibility identifies pancreatic islet cell type– and state-specific regulatory programs of diabetes risk

Author: Joshua Chiou, Chun Zeng, Zhang Cheng, Jee Yun Han, Michael Schlichting, Michael Miller, Robert Mendez, Serina Huang, Jinzhao Wang, Yinghui Sui, Allison Deogaygay, Mei-Lin Okino, Yunjiang Qiu, Ying Sun, Parul Kudtarkar, Rongxin Fang, Sebastian Preissl, Maike Sander, David U. Gorkin, Kyle J. Gaulton

Issue&Volume: 2021-04-01

Abstract: Single-nucleus assay for transposase-accessible chromatin using sequencing (snATAC-seq) creates new opportunities to dissect cell type–specific mechanisms of complex diseases. Since pancreatic islets are central to type 2 diabetes (T2D), we profiled 15,298 islet cells by using combinatorial barcoding snATAC-seq and identified 12 clusters, including multiple alpha, beta and delta cell states. We cataloged 228,873 accessible chromatin sites and identified transcription factors underlying lineage- and state-specific regulation. We observed state-specific enrichment of fasting glucose and T2D genome-wide association studies for beta cells and enrichment for other endocrine cell types. At T2D signals localized to islet-accessible chromatin, we prioritized variants with predicted regulatory function and co-accessibility with target genes. A causal T2D variant rs231361 at the KCNQ1 locus had predicted effects on a beta cell enhancer co-accessible with INS and genome editing in embryonic stem cell–derived beta cells affected INS levels. Together our findings demonstrate the power of single-cell epigenomics for interpreting complex disease genetics.

DOI: 10.1038/s41588-021-00823-0

Source: https://www.nature.com/articles/s41588-021-00823-0

Nature Genetics：《自然—遗传学》，创刊于1992年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：41.307
官方网址：https://www.nature.com/ng/
投稿链接：https://mts-ng.nature.com/cgi-bin/main.plex