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细胞间的变异和异质性是干细胞的基本特征2022-04-29 09:02:46

心脏疾病一直是世界范围内致死率最高的疾病之一。其主要原因是哺乳动物在发育过程中,心脏逐渐丧失再生修复的能力。各种病理损伤导致心脏细胞不可逆的损失, 也就使心脏疾病的治疗面临极大的挑战。干细胞技术的突飞猛进使得在体外获得各类心脏细胞成为可能, 干细胞移植、心脏“补丁”和心脏类器官等一系列基于干细胞的研究也为心脏病的临床治疗提供了新思路。

细胞间的变异和异质性是干细胞的基本特征, 在进行多组学分析时, 如果用bulk的手段, 这些差异将被掩盖。而单细胞RNA测序技术可以深入剖析细胞异质性, 识别不同类型的细胞, 在“同质”的干细胞群体中也不例外。近年来, 单细胞质谱流式技术和scRNA-seq技术被越来越多地用于心血管领域, 可以预见这将是未来研究心脏疾病的一大趋势。主要总结了以scRNA-seq为代表的单细胞组学技术在心脏相关病症以及干细胞相关疗法中的应用, 期望能为心脏病的发病机制、疾病模型构建、药物筛选等提供参考。
 
自20世纪90年代DNA微阵列出现以来转录组学技术的革新推动了各个领域研究的进程。2009年,TANG等建立了最初的scRNA-seq流程, 随后多种单细胞转录组学平台技术涌现, 如标签测序法STRT-seq、CEL-seq、CELseq; 全长测序法SMART-seq和SMART-seq2等。这些方案在扩增式、转录本覆盖度以及相应平台的选择方面略有不同, 但都已广泛应用于包括心脏病在内的各种疾病的研究中。scRNA-seq是将分离的单个细胞的全基因组DNA扩增, 获得完整基因组后进行高通量测序的一种组学技术, 通常用于研究细胞的异质性。目前, scRNA-seq主要包括如下几个步骤: 单细胞的分离、捕获和裂解,RNA的逆转录和cDNA扩增,测序文库的构建, 以及测序和数据分析处理。根据实验设计和目标的不同, 进行scRNA-seq各个步骤所用的技术和方法也不尽相同。
 
出自《单细胞技术与干细胞疗法在心脏疾病研究中的应用》作者凤琦,王利。