高分秘籍,单细胞转录组测序助力心脏研究

单细胞转录组分析与心脏病

Nature:单细胞测序揭秘心脏畸形形成原因

生育一个健康的宝宝,是准父母的最大心愿。不过,大约5%的新生儿存在出生缺陷,其中先天性心脏畸形最为常见。为了弄清楚出生缺陷是如何产生的,美国Gladstone心血管病研究所的研究人员建立了小鼠心脏发育过程中的基因表达目录。

研究人员利用单细胞RNA测序对小鼠心脏发育过程中近40,000个心脏前体细胞进行深入分析。他们发现,转录因子Hand2在决定细胞命运方面起着关键作用,其缺失会破坏心脏发育。这项成果于2019年7月发表在《Nature》(影响因子43.070)杂志上。

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   通讯作者之一、Gladstone心血管病研究所的Casey Gifford表示:“这种测序技术让我们能够观察到心脏发育不同阶段存在的各类细胞,并帮助我们确定在此过程中哪些基因被激活,而哪些基因被抑制。”

        研究人员选择了三个不同的发育时间点,对小鼠胚胎中心脏发生区域的36,000个单细胞进行测序。

       根据转录组的特征,这些细胞可分为七个群体,代表不同的细胞类型。这些群体可以进一步分为不同的祖细胞群。总之,它们产生的转录组数据代表了心室、心房、静脉窦、房室管和流出道心肌细胞。通过这份目录,研究人员能够更深入地研究这些心脏祖细胞的作用。

单细胞转录组分析与心脏病

Cell Stem Cell:从单细胞水平描绘了人心肌细胞重编程过程中转录组随着细胞命运转化而发生的改变。

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      论文由来自北卡罗来纳大学(UNC)的心肌细胞重编程领域开创者之一钱莉教授带领的研究团队发表。研究人员首先报道了优化的人心肌细胞重编程的方法,利用最精简的重编程因子达到了高效的重编程效果(~50%的转化细胞表达心肌细胞的标记分子cTnT)。研究人员利用单细胞测序详细描绘了人心肌细胞重编程过程中转录组的动态变化和细胞命运的二项选择,即在成纤维细胞向心肌转化的早期诱导阶段存在一个“决策点”,决定了细胞的命运能否成功地被转化。

       除了描绘整体的重编程图谱外,通过深度挖掘单细胞转录组数据,该研究还为进一步了解人心肌细胞重编程的分子机制提供了大量的线索和研究方向。基于重编程响应和非响应途径的差异基因比对,研究人员还找到了正向和反向的分子标记物,将来可用于筛选和富集转化的心肌细胞。


转自天津生物芯片

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