山东大学刘峰团队发现发热是引发炎症的重要因素。

2024-03-22 生活常识 关注公众号
山东大学团队揭示小鼠胚胎内皮与造血过程中炎症标志物与转分化关系:新发现的表观遗传景观揭示炎症刺激促使命运转变的关键机制。

引言

转分化代表了直接的谱系转换;然而,对这一过程的描述不足阻碍了其潜在的应用。

2024年3月19日,山东大学刘峰团队(张一帆及康志鑫为论文的共同第一)在

Developmental Cell

 

 在线发表题为“

Single-cell omics identifies inflammatory signaling as a trans-differentiation trigger in mouse embryos”的研究论文,该研究利用单细胞组学鉴定炎症信号作为小鼠胚胎的

转分化触发器。

为了探索

转分化的潜在普遍原理,该研究在小鼠胚胎中进行了内皮到造血转化(EHT)、内皮到间充质转化和上皮到间充质转化的单细胞转录组分析。应用熵、细胞型特征转录因子表达和关键过渡信号三个评分指标来显示支持过渡状态命运可塑性的共同特征。

跨模型比较确定了炎症特征的过渡状态和白细胞介素-33在促进命运转换中的共同触发作用。多模式分析(整合转录组学和染色质可及性分析)证明了造血规范的炎症调节。此外,多模态组学和命运定位分析表明,内皮特异性Spi1作为炎症效应因子,控制着适当的染色质可及性和转录程序,以保护EHT。总的来说,该研究使用单细胞组学来识别关键的过渡状态/信号以及炎症信号在发育应激诱导的命运转换中的常见触发作用。

Waddington的表观遗传景观一直被认为是描述细胞从全能性状态到终末分化状态的一个隐喻该景观具有三个基本要素,即细胞类型/状态、分化路径和基因调控网络(GRN)后来,

细胞重编程

的成就补充了Wadding的景观。

细胞重编程对再生医学至关重要。从一个成熟谱系到另一个成熟谱系的

转分化是细胞重编程的主要途径通过操纵确定的因素成功的

转分化表明,稳定的细胞状态在Waddington的表观遗传景观可以克服障碍,直接改变他们的命运。

虽然获得具有明确功能的终末细胞是成功的

转分化的标志,但对过渡状态、动态过渡路径和复杂GRN的全面理解仍然是

转分化领域的重大挑战。

在脊椎动物的最终造血干细胞和祖细胞(HSPC)生成过程中,内皮到造血转化(EHT)是一个被充分研究的

转分化范式。

在小鼠中,主动脉-性腺-中肾(AGM)中的扁平动脉内皮细胞(AECs)首先特化为具有内皮-造血双重电位的造血内皮细胞(HECs)然后,HECs萌发形成主动脉内造血集群(IAHCs),其中包含造血祖细胞(HPCs)和造血干细胞(HSCs)的未成熟前体(1型[T1]和2型[T2]前造血干细胞)。此外,内皮-间充质转化(

EndoMT

)和上皮-间充质转化(EMT)也是两种典型的

转分化模式,在组织发育、再生和肿瘤发生中起着至关重要的作用。与EHT类似,EndoMT和EMT也有一系列的过渡状态。

尽管现有的研究为

转分化提供了丰富的组学和实验数据资源,但要获得指导其广泛应用的通用原理仍然是一个巨大的挑战。

模式图(Credit: 

Developmental Cell)

体内细胞命运的转变通常由输入刺激介导,如发育线索或损伤诱导的应激炎症信号在感染或炎症期间负责防御病原体和维持机体稳态,也调节着自然或应激条件下的命运转变。

在最终的HSPC出现时,toll样受体4下游的炎症信号或被干扰素、肿瘤坏死因子α和白细胞介素激活,指示EHT。内皮功能障碍时,炎症反应诱导EndoMT,进一步导致血管系统缺陷当在小鼠成纤维细胞中强制转录因子(TF) Etv2过表达以实现内皮细胞重编程时,在重编程成纤维细胞中存在激活的炎症信号通路。

此外,逆转录病毒介导的多能重编程或成纤维细胞到内皮细胞(EC)的

转分化导致先天免疫反应和炎症信号的激活,这有助于有效的细胞命运重编程。这些研究促使人们重新审视炎症信号在细胞命运转变中的特定作用。

该研究进行了单细胞组学分析和功能分析,以揭示小鼠胚胎中EHT、EndoMT和EMT的潜在共同分子特征和机制。

研究发现由炎症信号和下游效应TF介导的发育应激负责天然

转分化。激活免疫/炎症信号的富集是EHT、EndoMT和EMT过渡状态的共同特征;同时,已知的EndoMT/ EMT调节剂促炎白细胞介素-33 (IL-33)通过其受体抑制致瘤性2 (ST2)触发EHT。

该研究基于目前可用的单细胞转录组数据集和实验验证,提供了一个框架来表征反式分化的过渡状态和信号触发因素。将该框架应用于疾病相关数据集还可以帮助解码疾病进展过程中的关键转变,例如正常细胞向肿瘤细胞的转化。

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.02.010

|探索君

排版|探索君

文章来源|“iNature”

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东南大学科研团队再创重大突破:新发现揭示宇宙中蕴含巨大能量源的秘密

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东南大学科研团队近期揭示了一项具有显著压电响应并具备生物降解特性的新型分子铁电材料,该研究成果的成功研发旨在革新植入式瞬态电子器件的制作技术,改变传统植入式压电材料使用过程中二次手术移除的风险,并有望在医疗卫生领域开辟崭新应用方向。 压电纳米材料的兴起契合当前人们对生活质量提升的需求,尤其是对无机、生物陶瓷材质作为一次性医用植入物的质疑。然而,这类金属基陶瓷无法生物降解,存在潜在的二次感染风险。东南大学科学家以分子铁电材料为基础,结合有机调控策略,开发出一种极具潜力的微观体系,使固态化学模拟与生物电学原理完美融合,从而构建出能在体外高效降解的人造金属基结构,实现慢性植入过程中的“零风险”。 分子铁电材料的独特特性在于其合成简单、制备速度快、重量轻且对人体有良好的生物相容性。通过研究,分子铁电材料的压电性能得到了显著提高,可实现约4倍的高压电性转换,使其在生物医学领域中展现出了前所未有的效能。在实证测试中,使用传统的电学显微镜和电滞回线分析方法对该化合物进行了深入解析,验证了其铁电性质的稳定性和优越性。 随着这项工作的成功研发,东大团队为长期解决临床应用面临的诸如植入体破裂、取用困难等问题带来了新的希望。一旦大规模生产并广泛应用这种新型分子铁电材料,对于推广无毒、无害、绿色、环保的高端植入式医疗器械具有里程碑意义,进一步推动医疗科技向智能化、定制化和人性化方向发展,将大大提高患者医疗水平,降低医疗资源消耗和环境污染,显著改善人们的健康状况和生活质量。

生活常识 03.29
提高孩子的营养素养:学校开设家长夜校,挑选零食指导您如何正确选择

提高孩子的营养素养:学校开设家长夜校,挑选零食指导您如何正确选择

本次家长夜校的主题是“健康享受零食”,其中,主任医师、注册营养师黄磊向家长们介绍了零食的危害,并提供了选择健康零食的方法和建议。同时,他也提醒家长们要注意选购那些标注清楚配料表、营养成分表的产品,避免购买含有过多油脂、糖分和人工添加剂的食物。此外,他还给孩子们分享了一些关于健康饮食的知识,包括不同类型的零食以及各类食物所富含的营养素等。最后,活动结束后,家长们和孩子们进行了深入的交流和讨论。这样的家校互动方式有利于提高家长们的知识水平和教育观念,也有利于促进学校的教学质量和服务水平提升。

生活常识 11.23
教育部回应学生家长关切,要求学校定期进行食品安全与满意度测评

教育部回应学生家长关切,要求学校定期进行食品安全与满意度测评

教育部公布《中小学校园食品安全和膳食经费管理工作指引》以严规范校餐管理制度,要求学校严格执行陪餐制度并定期评估食品安全与满意度。

生活常识 11.23
如何帮助孩子克服社交难题,成功融入班集体?

如何帮助孩子克服社交难题,成功融入班集体?

孩子重新选科到新班级已有两个月,仍感到不适,需要家长和孩子共同努力。 1. 鼓励孩子主动与同学交流。 2. 培养孩子兴趣爱好,加入兴趣小群体。 3. 家校沟通,了解孩子班级情况。 4. 学会接纳自己的情绪,家长是坚强后盾。

生活常识 11.23
探寻厨房中的高风险肿瘤:常见的无症状环境和预防方法

探寻厨房中的高风险肿瘤:常见的无症状环境和预防方法

肺癌可能与以下原因有关: - 不吸烟的女性也有可能患上肺癌。 - 高风险因素包括二手烟、油烟、激素、空气污染等。 - 厨房油烟是肺癌的重要风险因素之一。 - 可能通过戒烟、早筛查和定期体检来降低肺癌的发病率和死亡率。 注意:以上信息仅供参考,具体疾病诊断还需由专业医生评估。

生活常识 11.23
杭州市民挑战自我,一年内成功减重40斤,在国家卫健委新闻发布会上与大家分享经验

杭州市民挑战自我,一年内成功减重40斤,在国家卫健委新闻发布会上与大家分享经验

杭州市民季维辛因工作繁忙,长期暴饮暴食,饮食不规律,体重持续增长,并伴有高血压、糖尿病等问题,因此选择参加浙江大学医学院(浙江省新华医院)生活方式医学团队治疗。在接受系统的饮食调整、运动建议以及睡眠管理等指导后,他的体重成功下降,糖化血红蛋白降至正常水平,血压、血糖等指标也恢复了正常。他因此表示自己实现了成功减重,主要是得益于团队提供快乐的减肥方式,即享受美食的同时,达到减肥降糖的目的。此外,他也强调自己要坚持并努力维持这种健康的饮食和生活习惯,才能更好地保护自己的身体健康。

生活常识 11.23
发现越早,肺癌治愈可能性越大!胸部CT该如何选?

发现越早,肺癌治愈可能性越大!胸部CT该如何选?

崔志磊医生专注于肺磨玻璃结节和慢性咳嗽的研究,他曾在上海肺科医院结核科进修,目前在新华医院进修,并跟从呼吸科主任崔志磊。殷俊文主治医师的专业领域包括感染科、老年医学,曾获得多项荣誉。

生活常识 11.23
黄春芝:以爱育爱的故事,真诚地对待每一个孩子

黄春芝:以爱育爱的故事,真诚地对待每一个孩子

黄春芝,柳州市景行小学语文教师,29年教龄,以其执着追求完美的品质和无私奉献的精神,成为众人眼中的爱岗敬业榜样。她的教学风格细致入微,不仅批改作文,还会写旁批和总批,指导学生掌握写作方法。面对学生的不良行为,她耐心引导,使得男孩逐渐开朗,对班级荣誉重视,并成功被评选为“广西心理健康教育研究与实验优秀教师”。 黄春芝对待学生一视同仁,不论是表现好的还是普通的学生,她都能发现并赞赏他们的优点。同时,她也会送花奖励表现出色的学生,将其爱心传递给孩子。这些举动让很多学生感受到老师们的关爱,也让家长感到欣慰。此外,黄春芝还在心理健康教育方面取得了显著成绩,多次获得表彰。

生活常识 11.23
蔡磊积极推动的渐冻症药物被美国FDA授予孤儿药资格,开启新篇章

蔡磊积极推动的渐冻症药物被美国FDA授予孤儿药资格,开启新篇章

中美瑞康研发的FUS基因靶向小干扰RNA(RAG-21)疗法获美国FDA孤儿药资格,用于治疗肌萎缩侧索硬化症(SLSD),已有两款相关药物已在中国上市。 此为中美瑞康携手蔡磊推进的第二款针对SLSD的小核酸药物,RAG-17主要用于治疗由SOD1基因突变引起的成肌萎缩侧索硬化症(ALS),目前该疗法已在5月申请临床试验默示许可,并将于近期公布更多信息。

生活常识 11.23
哪些常见肠胃不适可能是由不良的情绪所引发的?了解病根的关键在于控制情绪

哪些常见肠胃不适可能是由不良的情绪所引发的?了解病根的关键在于控制情绪

功能性胃肠病是一种无法解释的躯体症状,主要表现在恶心、呕吐、腹泻、便秘等方面,尤其在年轻人和女性中更为常见。一般认为,情绪会影响胃肠健康,部分患者是因为长期心情不好,导致消化系统功能受到影响。根据相关文献,功能性胃肠病的全球患病率为40%,中国的人群患病率也在逐年增长。如果经过多种检查排除了各种器质性疾病,并且病程超过半年且症状没有加重的趋势,就可以诊断为功能性胃肠病。消化内科是治疗功能性胃肠病的主要科室,其中约一半的患者属于功能性胃肠病。

生活常识 11.23
如何应对‘头发油得快,每天要洗头’的问题?全面指南

如何应对‘头发油得快,每天要洗头’的问题?全面指南

湖南怀化“理发师晓华”通过改变饮食结构、养成良好生活习惯、正确洗发护发等方式成功摆脱大油头,不少网友表示头皮控油工作终于告一段落,重新焕发生机。

生活常识 11.23