在器官发生和再生过程中,细胞的一种关键特征就是转变命运并获得新的身份,然而,人们对这种转变的内在机制知之甚少。血管系统通过拮抗性转录程序在胚胎发生过程中分化成动脉和静脉,从而提供一种理解这种转变过程的生物学模型。这些拮抗性转录程序包括用于维持动脉的Notch信号和用于维持静脉的COUP-TF(也被称作NR2F2)。在胚胎发生过程中,心脏中的一部分冠状动脉来源于被称作静脉窦(sinusvenosus,SV)的静脉。尽管在发育期间,静脉能够成为新动脉的来源,但是这种静脉-动脉转变的时间选择和要求是不清楚的。
图片来自Nature,doi:10./s---7。
如今,在一项新的研究中,来自心血管医学和生物工程领域的一组科学家开发出一种统计学测试方法,用于依据小鼠遗传学中的单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据对细胞亚群进行分类,并鉴定在心脏形成期间指导发育转变的细胞群体。这项研究将针对静脉窦的统计学分析、计算分析和生物学分析结合在一起,证实静脉细胞逐渐地同时地将它们的命运由静脉细胞向动脉细胞转变,然后一部分细胞跨过转录阈值而进入前动脉细胞状态。理解细胞命运如何在发育过程中转变以及相关的抑制信号将有助于加深对组织生长和器官发生的了解,从而改善再生医学中的组织工程策略。
在这项新的研究中,TianyingSu等人首先进行一种两步统计学分析:先利用迭代稳健主成分分析(iterativerobustprincipal