技术的兴起以及Cre介导的基因重组的应用2022-05-05 14:05:00
LIU等利用微流体单细胞RNA测序技术,发现了从FBs到CMs细胞命运转化期间的关键分子和主要信号通路, 并成功地重建了该过程中FBs的转化轨迹。已有研究证实,过渡细胞的状态可以用“拟时态”排序来识别,Nkx2-5+和Isl1+的心脏祖细胞在小鼠发育过程中的轨迹表明, 虽然Nkx2-5+CPCs遵循一条连续的发展路径,但Isl1+CPCs的轨迹却分叉成两个不同的谱系, 也就证明其处于过渡状态, 这和基因敲除实验以及后续分析的结果相吻合。同时,轨迹推断也可以用作验证依据, SOYSA等利用“拟时态”轨迹验证了他们关于细胞群异质性的假说, 并证实了转录因子Hand2在流出道中的作用。在发育学研究中, 科研人员通过“拟时态”排序, 分别在心室和心房CMs中鉴定出三组基因, 辅以基因共表达网络分析发现了发育过程中调控人类心脏早期和晚期发育基因表达的核心因子。近期, 单细胞测序和谱系追踪技术的发展使得单细胞层面的谱系追踪成为可能。传统的追踪手段包括利用酶，荧光蛋白，病毒条形码等在内的手段标记细胞和其子代,而随着CRISPR-Cas9技术的兴起以及Cre介导的基因重组的应用,谱系追踪领域又有了新的突破。ALEMANY等利用CRISPRCas9技术,对DNA双链断裂以插入或删除的方式进行修复,形成了独特的，可遗传的细胞标记, 成功确定了斑马鱼胚胎发育过程中的克隆起源和细胞类型。同样,基于慢病毒的细胞标记也是研究细胞命运不可或缺的手段之一,比如利用慢病毒研发的LARRY, 通过给每个细胞打上独一无二的“条形码”, 实现对细胞状态和命运的同步追踪, 研究者已将其应用于造血系统中命运决定的研究, 并鉴定出两条单核细胞分化路线。干细胞是目前研究胚胎发育的主要材料, 而将这些新型的谱系追踪手段引入到发育研究或是绘制心肌细胞重编程过程的详细图谱中去, 必将为深入了解其中分子机制、辨明轨迹分叉点、理解分子网络的运作等带来希望。
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。
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