单细胞数据库提供了洞察肌肉修复

当肌肉受伤,它维修使用的一系列细胞活动,用干细胞分裂和分化为许多类型的特殊细胞,治疗过程中起着重要的作用。

生物学家一直研究罕见和瞬态肌肉细胞参与这个过程,但是康奈尔大学工程师们掀起窗帘与启动这些难以捉摸的动态scMuscle,最大的单细胞的数据库之一。

一个工作报告发表在《华尔街日报》11月12日通信生物学。文章的第二作者本•和Iwijn De Vlaminck副教授,两人在工程学院生物医学工程。

最新进展在单细胞RNA序列允许生物学家识别成千上万的细胞从一个单一的组织样本,但由于肌肉干细胞只占不到1%的细胞——与他们短暂的瞬态细胞的后代更罕见——测序实验无法捕获完整的肌肉再生。

这个问题•跑进时,他发表了2020细胞的阿特拉斯包含35000个体细胞参与修复过程。但是这些细胞,只有不到200人提交或融合肌原性的细胞——测序斗争的罕见的瞬时状态文档。

从“想象一下,如果你有一个照片,你只在四分之一的彩色数字,”科斯格罗夫说,共同的发展scMuscle De Vlaminck和博士生大卫·麦克拉。“我们不能收集足够的数据自己画这些微妙的全貌过渡细胞成熟和专业。”

康奈尔大学的团队知道有其他大型测序数据集开发,每个捕获自己的共享的数据。因此,他们使用先进的计算技术开始合并集合画完整的图景。他们结合88与多个自己的公开数据集,导致scMuscle数据库,房子从大约365000个细胞转录组数据广泛参与肌肉拉伤的年龄和实验条件。

“我们把它比作创建一个与多个艺术家马赛克。它组装成一个更丰富和更复杂的绘画,”科斯格罗夫说。“现在我们有了一个全面的照片非常罕见的细胞类型,我们知道参与骨骼肌修复,但是没有以前采样。”

scMuscle数据库提供了另一个重要的信息,单一测序实验未能产生——空间数据,详细说明细胞组织和整个组织互动格局。

生物学中“众所周知,你的邻居让你的身份,”科斯格罗夫说,“现在我们可以确定分子细胞类型之间的交流所特有的文化因素和描述他们的空间模式在损伤区。”

自1月份低调scMuscle数据库,全世界的成百上千的研究人员访问它,寻找信息,如性别基因表达模式在衰老,基因表达什么签名定义不同的细胞类型参与疾病过程。

•报告的一个发现和团队回答了一个长期存在的问题有多少基因表达干细胞的分化后代所专攻成熟的肌肉组织。

“原来细胞真正多元化基因表达签名和打开各种各样的基因开始分化,”科斯格罗夫说,“然后就开始融合,他们达到这一瓶颈和基因表达模式成为锁定到位,非常受限制。”

•说scMuscle数据库将继续作为生物学家的一个强大的工具和其他寻求一个新的视图罕见的肌肉再生,细胞活动,希望吸引到资金帮助托管和不断地将新的数据集成到它随着领域的增长。

参考:麦凯乐DW,沃尔特·LD的歌LT, et al .大规模集成单细胞转录组数据捕获过渡祖州鼠骨骼肌再生。Commun杂志。2021;4 (1):1 - 12。doi:10.1038 / s42003 - 021 - 02810 - x

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