单细胞测序对鉴定调节形成心脏早期心肌细胞的出现和分化的机制非常有用。 Li 等通过单细胞测序分析了来自早期发育心脏的心脏细胞,证实细胞周期基因表达是转录变异的主要决定因素。 另在对心肌细胞的细胞周期匹配中,发现了 G2 / M 期的心肌细胞下调了肌节和细胞骨架标志物。 在对小鼠野生型和Mesp1 敲除的心血管祖细胞的单细胞测序分析表明,Mesp1 是祖细胞诱导心脏基因表达程序所必需的。
 

对于 NKX2． 5+ / - 和胰岛素基因增强子结合蛋白 1 （ insulin gene enhancerbinding protein 1,Isl1）+ / +的 CPCs 的单细胞测序发现了在心脏发育早期阶段新的祖细胞群,随后进行的发育轨迹分析还显示,NKX2． 5 的表达时间延长可能促进CPCs 向心肌细胞发育,而 Isl1+ / + 的 CPCs 则通过吸引子状态后进入多个发育分支[。 然后,用 Isl1 标记的·1228· 心血管病学进展 2020 年 12 月第 41 卷第 12 期 Adv Cardiovasc Dis,December 2020,Vol. 41,No. 12第一生心区的 CPCs,NKX2． 5 标记的第一生心区和第二生心区的 CPCs,对胚胎小鼠心脏单细胞测序,发现第二生心区的 CPCs 通过趋化指导介导的细胞间通讯吸引并扩大了第一生心区的心管区域,该发现已通过对这种趋化作用的药物进行药理学阻断而得到证实,并揭示了存在于 CPCs 和终末分化的心血管细胞之间的细胞间通讯。
 

同时,对有被膜的玻璃海鞘的心咽发育进行单细胞测序分析,揭示了第一和第二生心区中独特的分子信号通路。通过基于网络的计算方法预测谱系特异性转录因子,确定 Hand2 是存在流出道细胞但不是右心室细胞的标志物。 有趣的是,在Hand2 敲除的小鼠胚胎出现了右心室不能正确形成,随后的单细胞测序分析表明,这个先天性心脏缺陷表型的原因是心室流出道形成缺陷,而不是右心室形成缺陷,这些发现表明,对单细胞水平的先天性心脏病致病机制的理解对于准确定义和定位构成该疾病表型的细胞亚群至关重要。
 

出自《单细胞测序在心血管系统中的应用》作者潘乐,汪翔,龚惠。