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淡水无脊椎动物 具有惊人的更新细胞和再生受损组织的能力

这种微小的水是与水母和珊瑚有关的淡水无脊椎动物,具有惊人的更新细胞和再生受损组织的能力。将水分减少一半,它将在几天内使身体和神经系统再生。加州大学戴维斯分校的研究人员现在追踪了水肿细胞的命运,揭示了三行干细胞如何变成神经,肌肉或其他组织。

加州大学戴维斯分校分子与细胞生物学系助理教授,项目科学家斯特凡·西伯特(Stefan Siebert)及其同事,包括哈佛大学博士后杰夫·法瑞尔(Jeff Farrell),塞利纳·朱利安诺(Celina Juliano)对25,000个单个hydra细胞的RNA转录本进行了测序,以追踪几乎所有基因的遗传轨迹分化的细胞类型。

朱利安诺说:“单细胞测序的美丽以及为什么这对发育生物学家如此重要,是因为我们实际上可以捕获随着细胞从干细胞分化成不同细胞类型而表达的基因。”

该研究为发育生物学家提供了九头蛇中三个干细胞发育谱系的高分辨率图。希伯特说,该数据集将帮助研究人员了解进化早期就存在的调控基因网络,这些基因在包括人类在内的许多动物中都有。例如,了解水肿如何再生整个神经系统,可以帮助我们更好地了解人类的神经退行性疾病。

从三系干细胞再生

九头蛇不断地更新来自三个不同的干细胞群体的细胞。研究人员分析了来自单个水cells细胞的信使RNA分子组,称其为转录组,并根据它们表达的基因对细胞进行了分组。然后,他们可以构建决策树,以显示干细胞的每个谱系如何产生不同的细胞类型和组织。例如,间质干细胞谱系在动物的触角中产生神经细胞,腺细胞和刺细胞。

朱利安诺说:“通过为间质谱系建立决策树,我们意外地发现了证据,证明神经元和腺体细胞分化途径具有共同的细胞状态。”“从而,

单细胞分子图谱还使Juliano及其同事能够识别可能控制这些决策过程的基因,这将是未来研究的重点。

研究人员对水a再生神经系统的能力特别感兴趣,它可以为治疗人类创伤或退行性疾病提供见识。

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