单细胞分辨率揭示胎儿睾丸发育中具有类固醇生成能力的邻近细胞亚型协同机制

来自国际团队的研究人员通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单分子荧光原位杂交(sm-FISH)技术，系统研究了小鼠胎儿睾丸发育过程中莱迪希细胞(Leydig cells)的时空动态特征。研究发现类固醇生成通路基因(Star、Cyp11a1、Cyp17a1、Hsd3b1)的表达存在细胞间异步性，部分细胞仅表达不完整基因组合，揭示邻近细胞通过代谢物穿梭协作完成睾酮合成的创新机制，为男性胚胎发育的激素调控提供全新认知。

　　

传统观点认为内分泌细胞以均质化方式协调功能输出。然而最新单细胞技术揭示了这些细胞群体惊人的异质性——每个细胞都可能作为独立调控单元运作。研究团队运用高分辨率单分子荧光原位杂交(sm-FISH)和单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术，精确追踪小鼠胎儿睾丸发育过程中莱迪希细胞(Leydig cells)在雄激素生成中的个体与群体贡献。

时序分析显示，从胚胎期到围产期，睾丸内雄激素水平峰值总是滞后于类固醇生成通路关键基因(Star、Cyp11a1、Cyp17a1、Hsd3b1)的表达高峰。空间分布上，类固醇生成细胞在胚胎13天(E13)时集中分布于睾丸背腹轴中央的前后极区域，到E16期则扩展为均匀分布。

sm-FISH检测带来突破性发现：不同莱迪希细胞中类固醇生成通路基因的转录加工过程存在显著不同步现象；约30%的细胞仅表达部分必需基因。scRNA-seq数据进一步证实，在发育各阶段都存在携带不完整类固醇生成基因组的间质细胞亚群。这些证据共同指向一个精妙的协作模型：邻近细胞通过代谢中间产物的传递与转化，像"流水线"般合力完成睾酮合成，确保男性胚胎获得足量雄激素的关键发育窗口。

该研究首次在单细胞尺度描绘了胎儿睾丸中类固醇生成的时空编程图谱，揭示细胞间协作是保障雄激素稳态的新范式，为理解性别发育障碍疾病提供了分子层面的解释框架。