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南京医科大学学报（自然科学版） 第43卷第5期
·732 · Journal of Nanjing Medical University（Natural Sciences） 2023年5月

·综 述·

单细胞转录组测序技术在人精原干细胞研究中的应用

刘士玮 ，罗嘉强 ，朱子珏 ，赵亮宇 ，姚晨成 ，田汝辉 ，李 铮 1，2*
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1 南京医科大学附属上海一院临床医学院，上海 201066；上海交通大学医学院附属第一人民医院泌尿外科中心男科/上海交
通大学泌尿外科研究所男性健康评估中心，上海 200080
［摘 要］ 精原干细胞的自我更新、增殖与分化对于维持精子发生至关重要。然而，调控这一过程的分子机制尚未完全阐
明。精原干细胞具有不同细胞亚型，其在精子发生过程中扮演不同角色。单细胞转录组测序技术提供有效的手段，揭示各精
原细胞亚型及其转录组水平和生物学功能变化，为精原干细胞的分子机制研究提供新思路。
［关键词］ 精子发生；单细胞转录组测序；精原干细胞
［中图分类号］ R392.69 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1007⁃4368（2023）05⁃732⁃06
doi：10.7655/NYDXBNS20230521

Application of single⁃cell RNA sequencing in the research of human spermatogonia
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LIU Shiwei ，LUO Jiaqiang ，ZHU Zijue ，ZHAO Liangyu ，YAO Chencheng ，TIAN Ruhui ，LI Zheng 1，2*
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1 Clinical Medical School，Shanghai General Hospital of Nanjing Medical University，Shanghai 201066；Department
of Andrology，Center for Men’s Health，Institute of Urology，Urologic Medical Center，Shanghai General Hospital，
Shanghai Jiao Tong University School of Medicine，Shanghai 200080，China
［Abstract］ The self ⁃ renewal，proliferation and differentiation of spermatogonial stem cells are critical for maintaining
spermatogenesis. However，the molecular mechanism mediating this process remains largely unclear. Spermatogonial stem cells
include different cell subtypes which play different roles in spermatogenesis. Single ⁃ cell RNA sequencing technology provides an
effective method to reveal different subtypes of spermatogonia and their changes in transcriptome levels and biological functions，which
could provide new perspectives for investigaing further molecular mechanisms of spermatogonial stem cells.
［Key words］ spermatogenesis；single⁃cell RNA sequencing；spermatogonial stem cell
［J Nanjing Med Univ，2023，43（05）：732⁃737］

［2］
精子发生包括精原干细胞（spermatogonial stem 础，对于精子发生研究至关重要 。然而，由于样本
cells，SSCs）的自我更新、增殖与分化，精母细胞的减 来源以及技术限制等因素，人SSCs亚型种类及其功
［1］
数分裂，以及精子细胞变形为成熟精子的过程 。 能研究甚少，相关体外培养及诱导分化研究工作迄
SSCs 的自我更新、增殖与分化调节过程高度有序， 今效率不高。因此，迫切需要新方法探索不同SSCs
维持精子发生源源不断进行。阐明 SSCs 的分子调 亚型及其转录组水平与功能变化。
控机制是构建人 SSCs 体外诱导分化体系的理论基 单细胞转录组测序（single⁃cell RNA sequenc⁃
ing，scRNA⁃seq）技术是在单细胞水平对全转录组进
行扩增与测序的新技术，可以有效捕获睾丸内单个
［基 金 项 目］ 国 家 自 然 科 学 基 金（81871215，82171597，
细胞，进行高通量测序分析获取其转录组水平信
82171586，82171590）；上海申康医院发展中心临床三年行动
息。传统的转录组测序研究仅能分析组织中细胞
计划（SHDC2020CR3077B）；宁夏回族自治区重点研发计划项
群基因表达平均水平，无法鉴别个体细胞的特异基因
目（2020BFH02002）
∗ 表达，因此往往会忽略细胞间的差异。2009年，Tang
通信作者（Corresponding author），E⁃mail：lizhengboshi@sjtu.edu.
［3］
cn 等 首次提出单细胞测序技术，在此基础上逐渐演