单细胞技术对干细胞研究的意义2022-04-29 09:19:42
多能干细胞是包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞在内的一类具有多能性和自我更新能力的细胞。PSCs的这些特质也为了解早期胚胎发育和再生医学、药物筛选提供了无限的可能性。同时,PSCs的异质性也是其基本特性之一, 即在一种细胞类型中,转录组也会随着信号激活,细胞周期、细胞凋亡、应激或昼夜节律的改变而变化。传统的“块样”RNA测序分析手段, 因为每个基因的最终表达值是大量细胞表达水平的平均值, 掩盖了细胞间基因表达的细微差异或遗漏了一些特异性的细胞亚群。而诸如单分子荧光mRNA原位杂交和单细胞qPCR在检测基因的表达差异方面,虽然其灵敏度相对较高也比较可靠,但也有着低通量的局限性, 仅适用于分析较少的目标基因表达情况。scRNA-seq则可以体现出这些差异,并准确地识别出各种细胞亚群。早在2016年,已有团队通过scRNA-seq揭示了造血前干细胞的核心分子特征,并阐明了造血干细胞分化的逐步机制。scRNA-seq能够以无偏倚的方式对干细胞的异质性、细胞间基因表达的细微差异进行剖析,其高通量、高灵敏度的优势,是干细胞领域分析的一大利器。
1998年,人类胚胎干细胞系由THOMSON首次建立, 随后各种诱导干细胞向心肌细胞定向分化的方案涌现,无论是在疾病模拟、病理学研究还是再生医学等方面都得到了广泛的应用。基于干细胞的细胞疗法是当下研究的热点。研究表明移植人胚胎干细胞来源的心肌细胞可有效改善心肌梗死后大鼠和猪的心脏功能,CHONG等也证实,在非人类灵长类动物的心梗模型中,外源性移植hESC-CMs可以使梗死区域重新肌肉化。最初的细胞疗法, 一般是向心肌受损部位直接注射hESCCMs, 以代替心肌损伤后死亡的细胞, 但这一方法存在着诸多的问题, 比如难以精确控制注入细胞数量、难以到达治疗的靶位点、注入细胞的存活率较低等。
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。