當肌肉受傷時，它會通過一系列細胞活動進行自我修復，干細胞分裂并分化為多種類型的特化細胞，每種細胞在愈合過程中都發(fā)揮著重要作用。
生物學家一直在努力研究過程中涉及的稀有和短暫的肌肉細胞，但康奈爾大學的工程師已經解除了對一起推出的這些難以捉摸的動態(tài)帷幕scMuscle ，它的種類的最大的單細胞數(shù)據(jù)庫之一。
關于這項工作的報告于 11 月 12 日發(fā)表在通訊生物學雜志上。共同資深作者是Ben Cosgrove和Iwijn De Vlaminck，他們都是工程學院的生物醫(yī)學工程副教授。
單細胞 RNA 測序的最新進展使生物學家能夠從單個組織樣本中識別出數(shù)以萬計的細胞，但因為肌肉干細胞只占這些細胞的不到 1%——其短命的瞬態(tài)細胞后代更加罕見– 測序實驗根本無法捕捉肌肉再生的完整畫面。
這是 Cosgrove 在發(fā)表 2020 年細胞圖譜時遇到的一個問題，該圖譜包含 35,000 個參與修復過程的單個細胞。但在這些細胞中，只有不到 200 個被定型或融合成肌細胞——測序難以記錄這種罕見的瞬態(tài)狀態(tài)。
“想象一下，如果你有一張按數(shù)字繪制的圖片，而你只對四分之一的數(shù)字進行了著色，”與 De Vlaminck 和博士生 David McKellar 共同領導 scMuscle 開發(fā)的 Cosgrove 說。“我們自己無法收集足夠的數(shù)據(jù)來描繪細胞成熟和特化時這些微妙轉變的全貌。”
康奈爾大學團隊知道還有其他大型測序數(shù)據(jù)集正在開發(fā)中，每個數(shù)據(jù)集都捕獲了自己的數(shù)據(jù)份額。因此，他們使用先進的計算技術開始合并集合以繪制更完整的圖片。他們將 88 個公開可用的數(shù)據(jù)集與他們自己的幾個數(shù)據(jù)集結合在一起，形成了 scMuscle 數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含來自大約 365,000 個參與肌肉損傷的細胞的轉錄組數(shù)據(jù)，范圍廣泛年齡和實驗條件。
“我們將其比作與多位藝術家一起創(chuàng)作馬賽克。它組合成一幅更豐富、更復雜的畫作，”科斯格羅夫說。“現(xiàn)在我們全面了解了我們知道參與骨骼肌修復但以前沒有采樣過的非常罕見的細胞類型。”
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