単細胞グリコムとトランスクリプトームのプロファイリングは,ヒト iPSC 派生ニューロンの各細胞亜集団のグリカンシグネチャーを明らかにする

科学分野:

• 幹細胞生物学
• グライコバイオロジー
• 神経科学

背景:

• 人間の誘発性多能幹細胞 (iPSC) 派生ニューロンは細胞異質性を示し,疾患モデリングと治療応用を複雑にする.
• 既存の方法は,細胞表面のグリカンとトランスクリプトームを同時に分析するのに苦労し,iPSC由来ニューロン集団の包括的な理解を制限しています.

研究 の 目的:

• 単細胞グリカンとRNAシーケンシング (scGR-seq) を適用して,ヒトのiPSC由来ニューロンの異質性を特徴付ける.
• 異なる細胞サブ集団を特定し,これらの異質な集団内の特定の細胞タイプのための新しいグリカンマーカーを発見する.

主な方法:

• 単細胞のグリカンとRNAの配列決定 (scGR-seq) は,ヒトのiPSC由来ニューロンで同時に行われました.
• レクチン結合パターンと遺伝子発現分析を用いてサブ集団を特定した.
• 細胞の分化とマーカーの特異性を確認するために,偽薬の分析と免疫細胞化学を用いた.

主要な成果:

• 4つの異なるサブ集団が特定されました:成熟したニューロン,不成熟なニューロン,未差別化されたニューラルプロジェニータ細胞 (未差別NPC) とメゼンキマ細胞 (MCs).
• UndiffNPCは高いα1,3-フコース発現を示し,MCは強いポリ- ラックNAc結合と高いB3GNT2発現を示した.
• 偽薬の分析は,抗ルイスXとrLSLNを用いた免疫細胞化学で確認された,NPCからMCへの分化軌道を示した.

結論:

• scGR- seqは,グリコミックとトランスクリプトミックデータを統合することによって,iPSC由来ニューロンの異質性を効果的に解決します.
• α1,3-フコゼとポリ-ラックナックのような新しいグリカンマーカーは,それぞれアンディフNPCとMCで特定されました.
• 発見されたグリカンマーカーと検出プローブは,改善された細胞識別,処理,およびiPSC由来細胞の操作を容易にする.