Muskel-Reparatur ist ein überfüllt, komplizierte Sache. Viele verschiedene Arten von Zellen sind, stoßen um, rattern und versuchen, zu koordinieren, mit jedem anderen, wie Sie arbeiten, neues Gewebe zu regenerieren.
Ein team der Cornell-Forscher um Ben Cosgrove, assistant professor in der Meinig School of Biomedical Engineering, eine neue Mobilfunk-profiling-Technologie zu untersuchen und katalogisieren der Aktivitäten fast jeder Art von Zelle beteiligt, in Muskel-Reparatur. Fassen Sie Ihre Erkenntnisse in einer „Zelle-atlas“ der regeneration der Muskulatur ist einer der größten Datensätze seiner Art. Diese Ressource bietet ein umfassendes Bild der vielen komplizierten zellulären Interaktionen im Gewebe selbst die Reparatur und kann möglicherweise dazu führen, bessere Reha-Strategien und Unterstützung für Patienten Genesung von Muskel-Verletzungen.
Das team der Papier -, „Single-Cell-Analyse von Muskel-Stammzellen-Hierarchie Identifiziert Heterotypic Kommunikation Signale Beteiligt Skelett-Muskel Regeneration“, veröffentlicht im März 10 in Cell Reports.
Cosgrove arbeitete mit Cornell die Biotechnologie-Resource-Center für die Verwendung von single-cell-RNA-Sequenzierung zur Analyse der Genexpression Signaturen, die sich in tausenden von einzelnen Zellen, die alle genommen die aktiv regenerierende Muskeln von Mäusen, einschließlich die seltene Muskel-Stammzellen, die den Reparatur-Prozess. Cosgrove auch zusammen mit Iwijn De Vlaminck, Robert N. Noyce Assistant Professor in der Life-Science-und-Technologie in der Meinig School of Biomedical Engineering. Zusammen wendeten Sie neue algorithmen für die filter die umfangreiche Sammlung von molekularen Informationen.
Die Forscher profiliert und sammelten rund 35.000 einzelnen Zellen. Der daraus resultierende atlas ist ein benchmark-technische Ressource für Forscher, Skelett-Muskel-Gewebe.
„Weil wir solch ein großes dataset, es hilft uns, Rahmen eine Reihe von Hypothesen-getriebene Fragen nicht nur, welche Zellen sind beteiligt, aber wie Sie miteinander kommunizieren“, sagte Cosgrove. „Diese Ressource aktiviert uns, zu Fragen:“ Welche molekularen Signale sind eine Art von Zellen senden, die andere Zellen im Prozess der Muskel-Reparatur?'“
Im Gegensatz zu einem road atlas, verwendet die Geo-Koordinaten dieser atlas ist eher ein „Wäsche-Liste der wichtigsten Zell-Spieler,“ Cosgrove sagte, Abgrenzung, Ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede, mit 15 einzigartigen Zelltypen im Muskelgewebe. Diese Kollektion unterstreicht, wie viel Heterogenität gibt es innerhalb jeder Zelle geben, eine Vielfalt, das führte die Forscher zu verfolgen, die Quellen von bestimmten molekularen Schwankungen, die möglicherweise sonst übersehen werden.
„Weil dieser Ansatz ermöglicht es uns, genau zu prüfen, eine Zelle zu einer Zeit, könnten wir prüfen und beurteilen die feinen Unterschiede auch innerhalb einer ähnlichen Gruppe von der gleichen Zellen,“ sagte er.
Cosgrove ‚ s lab hat bereits den atlas zu gute, indem Sie identifizieren, wie eine Klasse von Proteinen, genannt syndecans spielen eine entscheidende Rolle bei der Aktivierung der Muskel-Stammzellen, um eine binäre Wahl, während des Prozesses der regeneration der Muskulatur. Als Sie die Teilung der Stammzellen wählte entweder zum Auffüllen der stammzellpopulation, oder verwandeln Sie sich in den Reifen myofiber Zellen, ersetzen Sie beschädigte Muskelgewebe.
„Wir haben diese riesige atlas und partitioniert ihn in den Stammzellen. Und dann organisierten wir die Stammzellen in einer Weise, die gibt uns einen Rahmen zu denken, über die variation und die Entscheidungen, die die Zellen zu machen,“ Cosgrove sagte.
Ihre Ergebnisse zeigen, dass syndecan-im Zusammenhang Variationen kann helfen, leiten Sie, wie Muskel-Stammzellen reagieren auf Signale von Ihren Nachbarzellen und die Ergebnisse, die Sie gewählt haben.
„Jetzt wissen wir mehr über die Vorgänge in der gesunden, normalen Erwachsenen Reparatur-Prozess, können wir Fragen, ‚Wie kann die zelluläre erhalten die Spieler falsch eingesetzt und misactivated in die Krankheit-Einstellungen?'“ Cosgrove sagte.