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文獻解讀:人牙髓干細(xì)胞和人牙周韌帶干細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測序分析

瀏覽次數(shù):811 發(fā)布日期:2024-2-22  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

期刊:Journal of Endodontics
影響因子:4.42
關(guān)鍵技術(shù):單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序

導(dǎo)語
許多研究用于再生醫(yī)學(xué)的牙科干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組譜。然而,這類研究使用了大量RNA,并沒有考慮到細(xì)胞水平的異質(zhì)性。本文研究了人牙髓干細(xì)胞(hDPSCs)和人牙周韌帶干細(xì)胞(hPDLSCs)的特征和異質(zhì)性,并檢測了它們之間的差異。對hDPSCs和hPDLSCs的單細(xì)胞RNA測序顯示,這些基因在特定的簇中表達。這些分析的結(jié)果可作為牙科治療進一步研究的參考數(shù)據(jù)庫和有價值的資源。

研究技術(shù)
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序

研究結(jié)果
1. hDPSCs和hPDLSCs的特性分析
QC基線是由線粒體基因表達率、nFeature_RNA(基因數(shù)量)和nCount_RNA(轉(zhuǎn)錄本數(shù)量)之間的相互關(guān)系決定的(圖1A和B)。檢測到的基因和轉(zhuǎn)錄本可能代表1滴中的2個或更多的細(xì)胞,少量可能表明死亡的細(xì)胞或細(xì)胞碎片。線粒體基因表達的高比例表明細(xì)胞質(zhì)mtRNA通過破碎的細(xì)胞膜泄漏;因此,我們保存了線粒體基因表達少于5%的細(xì)胞?梢钥吹絻蓚細(xì)胞的峰(圖1C和D),這可以表明存在低質(zhì)量的細(xì)胞。對于高質(zhì)量的數(shù)據(jù),直方圖應(yīng)該顯示一個較大的峰值(圖1E和F)。
 


2. hDPSCs和hPDLSCs的聚類和基因表達分析
這是從聚類和基因表達分析中推斷出來的。因此,通過整合細(xì)胞周期基因,消除了細(xì)胞周期效應(yīng)(圖2A、B、F、G)。然后,我們進行了細(xì)胞聚類分析。鑒定出三個hDPSCs和hPDLSCs亞群(圖2C和H)。牙髓簇0無明顯變化趨勢。髓狀簇1為成骨和成牙性簇,表達DCN、COL1A1、COL1A2、 FN1和VCAN。簇2表達S100A4、NEFM、NEFL、COL4A1和神經(jīng)絲組裝束相關(guān)基因集。NEFL、NEFM和S100A4基因參與了神經(jīng)細(xì)胞的延長或延伸(圖2D和E)。肌成纖維細(xì)胞相關(guān)基因在PDL簇1中表達。成骨和成骨細(xì)胞發(fā)育基因(COL8A1、COL11A1和COL4A1)也在PDL聚類1中表達。DCN、POSTN、RUNX2和SOX4在PDL簇2中表達。COL3A1、COL1A1、COL1A2、COL12A1、COL5A2、COL6A3、COL6A1、COL14A1、COL3A1、COL11A11在PDL簇2中表達(圖2I和J)。

 


3. hDPSCs與hPDLSCs特征基因表達的評價
hDPSCs和hPDLSCs都被降維定位,每個細(xì)胞形成單獨的簇(圖3A)。GO分析采用DEG分析,hDPSCs與hPDLSCs之間的差異表達基因如圖3B所示。hDPSCs的GO項如圖3C所示。hPDLSCs的GO分析結(jié)果顯示了生物過程、分子功能和細(xì)胞成分類別中的細(xì)胞外基質(zhì)和膠原相關(guān)(圖3D)。與GO數(shù)據(jù)一致的是,大多數(shù)類型的膠原在hPDLSCs中高表達,而COL4和COL5在hDPSCs中高表達(圖3E)。

 


hDPSCs表現(xiàn)出相對較高的神經(jīng)源性和內(nèi)源性評分,而hPDLSCs表現(xiàn)出較高的成骨、軟骨源性和血管內(nèi)皮生長因子家族表達評分(圖4A)。此外,我們在單細(xì)胞水平上評估了細(xì)胞類型注釋;hDPSCs(圖4B)占各種干細(xì)胞的64.9%和0.1%的神經(jīng)元。hPDLSCs(圖4C)包括44.3%成纖維細(xì)胞,10.6%軟骨細(xì)胞,成骨細(xì)胞0.1%。
 


參考文獻:
[1] Lee S , Dds D C , Munsu Park M S ,et al.Single cell RNA sequencing analysis of human dental pulp stem cells and human periodontal ligament stem cells[J].  2021.

來源:上海伯豪生物技術(shù)有限公司
聯(lián)系電話:021-58955370
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