阿尔茨海默氏症“Meta-Cell”能够更好地研究大脑疾病

加州大学欧文分校的神经科学家探索老年痴呆症发展背后的基因变化的过程做一个“meta-cell”,克服了研究单个细胞的挑战。他们的技术已经发现了重要的新信息,可以用来研究其他全身疾病。细节meta-cell——由UCI研究所的研究人员与记忆障碍和神经障碍,称为UCI——发表在在线杂志细胞出版社。

技术称为转录组研究的生物使科学家能够理解每个细胞内RNA。然而,特定基因如何工作的问题在一个单独的细胞,这一过程称为单细胞基因组学,还没有被广泛的研究。因此,它还很难确定哪些基因与疾病相关联或执行正常的功能。

“挑战是,单个细胞不含RNA,”经纪人莫拉比托第一作者撒母耳说,UCI研究生研究员数学、计算和系统生物学程序。“这稀疏很难研究。即使一个基因存在,技术可能会错过它。”

然而,单细胞基因组学是一种强大的工具在寻找疾病预防和治疗。

“如果我们知道一个基因的过程是降解细胞,我们可能会进行干预,”主要作者Vivek Swarup说UCI的神经生物学助理教授和行为。“我们可以设计疗法和目标数百个基因阻止疾病的发展。”

团队已经想出了一个办法来消除这一障碍。“在处理单个细胞,我们寻找其他最相似的转录组,“Swarup说。“通过平均50这样的细胞,我们开发了一个meta-cell代表单个细胞但没有短缺问题。”

新工艺,名叫hdWGCNA,提高RNA散装测序方法的广泛使用但不解决单细胞基因组。研究人员利用他们的实验室的数据和信息从其他两个出版的研究设计过程。他们检查小胶质细胞,大脑的主要免疫细胞,携带最常见的阿尔茨海默氏症的遗传危险因素。他们的研究结果显示重要的见解和关键领域做进一步调查。

“我们发现这并不容易区分好小胶质细胞做正常工作和坏小胶质细胞损伤神经元,“Swarup说。“正常的大脑有良好的小胶质细胞,但大部分小胶质细胞在老年痴呆症患者是改变被动的小胶质细胞。同样,坏针对阿尔茨海默氏病有不同的类型,我们发现没有之前所知小胶质细胞状态。“小组计划下一个看看基因调节小胶质细胞和基因活动是否可以放缓或停止治疗。

虽然研究人员关注神经紊乱,hdWGCNA是一种通用的计算方法,可以识别模式与特定疾病相关的基因表达和基因模块,无论涉及的器官或组织。

参考F:其年代,瑞茜,Rahimzadeh N,三好E Swarup诉hdWGCNA标识co-expression网络高维转录组数据。细胞报告方法。2023;0 (0)。doi:10.1016 / j.crmeth.2023.100498

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