《Journal of Neuroendocrinology》：Comparative analysis of SCGN expression patterns in the anterior pituitary gland of mouse, pig, and human by single-cell transcriptomics
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Secretagogin（SCGN，分泌粒蛋白）是一种钙结合蛋白，参与神经内分泌分泌过程。然而，其在垂体前叶中的表达谱及潜在的种属间差异仍缺乏系统刻画。研究人员分析了小鼠、大鼠、猪及人类垂体腺的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，并结合免疫染色验证，系
Secretagogin（SCGN，分泌粒蛋白）是一种钙结合蛋白，参与神经内分泌分泌过程。然而，其在垂体前叶中的表达谱及潜在的种属间差异仍缺乏系统刻画。研究人员分析了小鼠、大鼠、猪及人类垂体腺的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，并结合免疫染色验证，系统阐明SCGN在垂体前叶的表达与分布模式。SCGN呈现明显的种属特异性表达：在小鼠中，SCGN转录本主要富集于PIT1谱系催乳素细胞（lactotropes）与SF1谱系促性腺激素细胞（gonadotropes），免疫荧光确认其与黄体生成素（LH）、卵泡刺激素（FSH）及催乳素（PRL）高度共定位；在猪中，SCGN主要表达于TPIT谱系促肾上腺皮质激素细胞（corticotropes），免疫荧光共定位分析显示其与促肾上腺皮质激素（ACTH）共定位率最高；在人类中，免疫组织化学确认垂体前叶存在SCGN表达，而scRNA-seq揭示其转录本主要富集于PIT1谱系催乳素细胞与生长激素细胞（somatotropes）。值得注意的是，跨种属比较分析表明，小鼠与人类在PIT1谱系细胞（尤其是催乳素细胞）中SCGN富集程度高度相似。与之相反，大鼠垂体前叶在转录与蛋白水平均未检测到SCGN表达。综上，研究结果表明SCGN可能并非垂体前叶激素分泌所必需或普遍存在的调控因子，该研究提供了一个具信息量的阴性范例，凸显了哺乳动物垂体分泌机制在种属间的分化。
研究背景方面，垂体前叶作为哺乳动物关键内分泌腺体，由PIT1、TPIT、SF1等转录因子分别定向分化为催乳素细胞、生长激素细胞、促甲状腺激素细胞、促肾上腺皮质激素细胞及促性腺激素细胞，通过下丘脑-垂体门脉系统接受释放激素调控，维持生长、发育、生殖与内环境稳态。Secretagogin（SCGN）属EF-hand超家族钙结合蛋白，含六个EF-hand结构域，既往被认为通过与SNAP-25及β-actin互作调控分泌颗粒动力学，参与胰岛素、CRH、催产素等激素的囊泡分泌。尽管SCGN在胰岛β细胞、中枢神经元及胃肠内分泌细胞中已有报道，但其在垂体前叶的细胞类型分布与种属保守性长期未明，且小鼠与大鼠同属啮齿类却可能存在表达分化。因此，研究人员开展跨种属单细胞转录组与蛋白水平联合分析，以判断SCGN在垂体前叶是否进化保守及其功能是否受种属限制。
研究人员整合自测猪垂体前叶10× Genomics单细胞转录组（3月龄雄性巴马猪，n=3）与公共数据库中小鼠（C57BL/6）、大鼠（SD）、人类垂体scRNA-seq数据，辅以小鼠及猪垂体前叶冰冻切片双色免疫荧光共定位、人类尸检垂体前叶石蜡切片免疫组织化学、大鼠胰腺与下丘脑阳性对照RT-qPCR及免疫荧光，经Seurat标准流程质控、Harmony批次校正、经典标志物注释细胞亚群，统计SCGN阳性细胞在各激素细胞中的共定位比例（arcsin平方根变换后单因素ANOVA）。
研究结果如下。3.1节显示，小鼠垂体前叶SCGN转录本富集于催乳素细胞与促性腺激素细胞，雄鼠免疫荧光共定位率以LH（37.293%±11.830%）、FSH（25.808%±5.322%）最高，雌鼠以FSH（50.346%±11.917%）、LH（39.922%±8.655%）、PRL（43.367%±4.336%）为主，与scRNA-seq一致，证明小鼠SCGN主要定位于PIT1与SF1谱系。3.2节显示，猪垂体前叶scRNA-seq中SCGN转录见于促肾上腺皮质激素细胞与促性腺激素细胞，但蛋白水平双标荧光共定位以ACTH最高（63.581%±4.253%），FSH、PRL几乎无共定位，确认猪SCGN特异定位于TPIT谱系促肾上腺皮质激素细胞。3.3节显示，人类垂体前叶免疫组化胞质阳性，scRNA-seq中SCGN显著富集于催乳素细胞与生长激素细胞，其次为促甲状腺激素细胞，证实人类SCGN偏向PIT1谱系。3.4节显示，大鼠垂体前叶scRNA-seq无SCGN富集，RT-qPCR及免疫荧光在胰腺、下丘脑阳性对照中检出SCGN，而垂体前叶转录与蛋白均缺失，构成完全阴性范例。
讨论部分指出，SCGN在垂体前叶呈种属限制性而非普遍保守：小鼠偏PIT1/SF1、猪偏TPIT、人类偏PIT1、大鼠全缺。这种分化与galanin等调节肽的种属偏移类似，提示由启动子/转录因子（PIT1、TPIT、SF1）而非编码区差异驱动。SCGN作为钙传感器，可能通过静息态结合SNAP-25抑制提前SNARE组装、钙内流后解离以促进囊泡 priming 与融合，在表达该蛋白的细胞类型中充当Ca2+依赖胞吐的辅助调谐器（gain control），但大鼠缺失证明其对基础垂体分泌非必需。小鼠与人类在PIT1谱系（尤其催乳素细胞）的共同富集，暗示二者在生长、代谢、泌乳相关通路中存在可类比的SCGN依赖机制，使小鼠可作为研究该调控的人类近似模型；而SCGN异常表达可能作为特定转录因子驱动垂体腺瘤分泌表型的下游效应标志。研究结论强调，SCGN在哺乳动物垂体前叶表达具进化分歧——出现于部分谱系而非另一部分，未来需明确大鼠中其他钙结合蛋白是否代偿或其功能冗余。该论文发表于《Journal of Neuroendocrinology》，为跨种属垂体分泌机器比较提供了具警示意义的阴性框架。
