生物医药系列产品
数据
资源
版本对比
免费注册
预约演示
免费注册
Dev Cell |
山东大学
刘峰团队揭示转分化的炎性驱动力
2024-03-21
·
生物探索
引言转分化代表了直接的谱系转换;然而,对这一过程的描述不足阻碍了其潜在的应用。2024年3月19日,
山东大学
刘峰团队(张一帆及康志鑫为论文的共同第一作者)在Developmental Cell 在线发表题为“Single-cell omics identifies inflammatory signaling as a
trans
-differentiation trigger in mouse embryos”的研究论文,该研究利用单细胞组学鉴定
炎症
信号作为小鼠胚胎的转分化触发器。为了探索转分化的潜在普遍原理,该研究在小鼠胚胎中进行了内皮到造血转化(EHT)、内皮到间充质转化和上皮到间充质转化的单细胞转录组分析。应用熵、细胞型特征转录因子表达和关键过渡信号三个评分指标来显示支持过渡状态命运可塑性的共同特征。跨模型比较确定了
炎症
特征的过渡状态和白细胞介素-33在促进命运转换中的共同触发作用。多模式分析(整合转录组学和染色质可及性分析)证明了造血规范的
炎症
调节。此外,多模态组学和命运定位分析表明,内皮特异性
Spi1
作为
炎症
效应因子,控制着适当的染色质可及性和转录程序,以保护
EHT
。总的来说,该研究使用单细胞组学来识别关键的过渡状态/信号以及
炎症
信号在发育应激诱导的命运转换中的常见触发作用。Waddington的表观遗传景观一直被认为是描述细胞从全能性状态到终末分化状态的一个隐喻该景观具有三个基本要素,即细胞类型/状态、分化路径和基因调控网络(GRN)后来,细胞重编程的成就补充了Wadding的景观。细胞重编程对再生医学至关重要。从一个成熟谱系到另一个成熟谱系的转分化是细胞重编程的主要途径通过操纵确定的因素成功的转分化表明,稳定的细胞状态在Waddington的表观遗传景观可以克服障碍,直接改变他们的命运。虽然获得具有明确功能的终末细胞是成功的转分化的标志,但对过渡状态、动态过渡路径和复杂GRN的全面理解仍然是转分化领域的重大挑战。在脊椎动物的最终造血干细胞和祖细胞(HSPC)生成过程中,内皮到造血转化(EHT)是一个被充分研究的转分化范式。在小鼠中,主动脉-性腺-中肾(AGM)中的扁平动脉内皮细胞(AECs)首先特化为具有内皮-造血双重电位的造血内皮细胞(HECs)然后,HECs萌发形成主动脉内造血集群(IAHCs),其中包含造血祖细胞(HPCs)和造血干细胞(HSCs)的未成熟前体(1型[T1]和2型[T2]前造血干细胞)。此外,内皮-间充质转化(EndoMT)和上皮-间充质转化(EMT)也是两种典型的转分化模式,在组织发育、再生和
肿瘤
发生中起着至关重要的作用。与
EHT
类似,EndoMT和EMT也有一系列的过渡状态。尽管现有的研究为转分化提供了丰富的组学和实验数据资源,但要获得指导其广泛应用的通用原理仍然是一个巨大的挑战。模式图(Credit: Developmental Cell)体内细胞命运的转变通常由输入刺激介导,如发育线索或损伤诱导的应激
炎症
信号在
感染
或
炎症
期间负责防御病原体和维持机体稳态,也调节着自然或应激条件下的命运转变。在最终的HSPC出现时,toll样受体4下游的
炎症
信号或被干扰素、
肿瘤坏死因子α
和白细胞介素激活,指示
EHT
。内皮功能障碍时,
炎症
反应诱导EndoMT,进一步导致血管系统缺陷当在小鼠成纤维细胞中强制转录因子(TF) Etv2过表达以实现内皮细胞重编程时,在重编程成纤维细胞中存在激活的
炎症
信号通路。此外,逆转录病毒介导的多能重编程或成纤维细胞到内皮细胞(EC)的转分化导致先天免疫反应和
炎症
信号的激活,这有助于有效的细胞命运重编程。这些研究促使人们重新审视
炎症
信号在细胞命运转变中的特定作用。该研究进行了单细胞组学分析和功能分析,以揭示小鼠胚胎中
EHT
、EndoMT和EMT的潜在共同分子特征和机制。研究发现由
炎症
信号和下游效应TF介导的发育应激负责天然转分化。激活免疫/
炎症
信号的富集是
EHT
、EndoMT和EMT过渡状态的共同特征;同时,已知的EndoMT/ EMT调节剂促炎
白细胞介素-33 (IL-33)
通过其受体抑制致瘤性2 (
ST2)
触发
EHT
。该研究基于目前可用的单细胞转录组数据集和实验验证,提供了一个框架来表征反式分化的过渡状态和信号触发因素。将该框架应用于疾病相关数据集还可以帮助解码疾病进展过程中的关键转变,例如正常细胞向
肿瘤
细胞的转化。原文链接https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.02.010责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述(长文收藏版)热文Nature | 破除传统:为何我们需要重新思考
肿瘤
的命名方式热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature |
自身免疫性疾病
能被治愈吗?科学家们终于看到了希望热文CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述
更多内容,
请访问原始网站
文中所述内容并不反映新药情报库及其所属公司任何意见及观点,如有版权侵扰或错误之处,请及时联系我们,我们会在24小时内配合处理。
机构
山东大学
适应症
炎症
癌症
感染
[+1]
靶点
SPI1
CBFA2T2
TNF-α
[+2]
药物
Influenza mucosal vaccine(Nanobio Corporation)
标准版
¥
16800
元/账号/年
新药情报库 | 省钱又好用!
立即使用
来和芽仔聊天吧
热门报告
特应性皮炎深度解析:药物开发、专利分析与风险评估
智慧芽生物医药
2024年7月全球首批及特殊审评药物报告
智慧芽生物医药
GPRC5D靶点专利调研报告
智慧芽生物医药
立即开始免费试用!
智慧芽新药情报库是智慧芽专为生命科学人士构建的基于AI的创新药情报平台,助您全方位提升您的研发与决策效率。
开始免费试用
立即开始数据试用!
智慧芽新药库数据也通过智慧芽数据服务平台,以API或者数据包形式对外开放,助您更加充分利用智慧芽新药情报信息。
试用数据服务