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Mapping the temporal and spatial dynamics of the human endometrium in vivo and in vitro

生物 子宫内膜 Wnt信号通路 细胞生物学 体内 类有机物 体外 子宫内膜异位症 子宫 细胞命运测定 内科学 信号转导 内分泌学 遗传学 基因 转录因子 医学
作者
Luz García‐Alonso,Louis‐François Handfield,Kenny Roberts,Κωνσταντίνα Νικολακοπούλου,Ridma C. Fernando,Lucy Gardner,Benjamin Woodhams,Anna Arutyunyan,Krzysztof Polański,Regina Hoo,Carmen Sancho‐Serra,Tong Li,Kwasi Kwakwa,Elizabeth Tuck,Valentina Lorenzi,Hassan Massalha,Martin Prete,Vitalii Kleshchevnikov,Aleksandra Tarkowska,Tarryn Porter,Cecilia Mazzeo,Stijn van Dongen,Monika Dabrowska,Vasyl Vaskivskyi,Krishnaa T. Mahbubani,Jong-eun Park,Mercedes Jimenez‐Liñan,Lia S. Campos,Vladimir Yu Kiselev,Cecilia Lindskog,Paul Ayuk,Elena Prigmore,Michael R. Stratton,Kourosh Saeb‐Parsy,Ashley Moffett,Luiza Moore,Omer Ali Bayraktar,Sarah A. Teichmann,Margherita Y. Turco,Roser Vento‐Tormo
出处
期刊:Nature Genetics [Nature Portfolio]
卷期号:53 (12): 1698-1711 被引量:359
标识
DOI:10.1038/s41588-021-00972-2
摘要

Abstract The endometrium, the mucosal lining of the uterus, undergoes dynamic changes throughout the menstrual cycle in response to ovarian hormones. We have generated dense single-cell and spatial reference maps of the human uterus and three-dimensional endometrial organoid cultures. We dissect the signaling pathways that determine cell fate of the epithelial lineages in the lumenal and glandular microenvironments. Our benchmark of the endometrial organoids reveals the pathways and cell states regulating differentiation of the secretory and ciliated lineages both in vivo and in vitro. In vitro downregulation of WNT or NOTCH pathways increases the differentiation efficiency along the secretory and ciliated lineages, respectively. We utilize our cellular maps to deconvolute bulk data from endometrial cancers and endometriotic lesions, illuminating the cell types dominating in each of these disorders. These mechanistic insights provide a platform for future development of treatments for common conditions including endometriosis and endometrial carcinoma.
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