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        研究人員預測細胞轉換因子
        
			
        
				2019-04-04 09:59:17
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        由于采用了新開發(fā)的計算方法，盧森堡研究人員可以準確預測一個細胞亞群如何轉化為另一個細胞亞群。“例如，該方法在替代疾病過程中丟失的細胞亞群時具有巨大的再生醫(yī)學潛力，”盧森堡中心計算生物學組負責人Antonio del Sol博士解釋道。盧森堡大學系統(tǒng)生物醫(yī)學(LCSB)?？茖W家們與瑞典卡羅林斯卡研究所的帕金森病研究人員合作，研究表明，基于計算預測，神經(jīng)干細胞可以重新編程并最終轉化為所需的神經(jīng)元亞型。研究人員在Nature Communications雜志上發(fā)表了他們的研究結果。
        

        研究人員預測細胞轉換因子
        

        皮膚細胞和神經(jīng)元不一樣。但即使是相同類型的細胞也可能在遺傳活動方面存在細微差異，這些差異有時會對其細胞功能產(chǎn)生強大影響，從而產(chǎn)生不同的細胞亞群或亞型。例如，多巴胺能神經(jīng)元是大腦中產(chǎn)生神經(jīng)遞質多巴胺的神經(jīng)細胞。在帕金森病的過程中，中腦黑質中的這些細胞會死亡，但不是全部。這些細胞中只有一種特定亞型消失。“特定細胞亞型的特征由一些相互作用的調節(jié)基因來表征和維持，”del Sol解釋說。“然而，使用現(xiàn)有的分析方法，這些亞型之間的差異是微妙的，難以檢測到。”
        

        為了解決這個問題，del Sol和他的團隊開發(fā)了一個名為TransSyn的計算平臺。其預測基于群體中個體細胞的基因表達程序。在多步計算管道之后，TransSyn搜索細胞亞型之間的細微差異。研究人員知道，總有多種協(xié)同相互作用的調節(jié)基因共同作用來表征亞型。一旦針對每種亞型鑒定出這些協(xié)同的“轉錄核心”，就有足夠的數(shù)據(jù)轉移到實驗室應用上，例如將一種細胞亞型轉化為另一種細胞亞型。為此，科學家們用特定因子處理細胞培養(yǎng)物以改變其基因表達譜。這些因子激活某些基因，同時激活其他基因。
        

        根據(jù)盧森堡的預測，瑞典卡羅林斯卡研究所的研究人員將人類神經(jīng)上皮干細胞(hNES細胞)從后腦轉變?yōu)槟軌虬l(fā)育成多巴胺能神經(jīng)元的中腦多巴胺能神經(jīng)元祖細胞。“這可能被證明是帕金森病細胞治療的策略，”del Sol斷言。
        

        測試實驗室中的預測
        

        盧森堡研究人員正在與美國格拉德斯通研究所合作，繼續(xù)測試他們平臺的適用性。由Deepak Srivastava領導的美國研究人員正在尋找一種將右心室心臟細胞轉化為左心室心臟細胞的有效方法。反之亦然 - 因為這兩種亞型在其基因表達譜和功能活性方面表現(xiàn)出細微的差異。“我們已經(jīng)有了預測。我們在美國的同事將在未來幾周開始他們的實驗，”del Sol說。
        
			

			
          
        
			
        
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