解读具有单细胞分辨率的造血干细胞的代谢异质性
Jing Cao1, Qi Jason Yao2, Jiao Wu1
1State Key Laboratory of Systems Medicine for Cancer, School of Biomedical Engineering, Institute of Medical Robotics and Shanghai Academy of Experimental Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, PRC; Shanghai Key Laboratory of Gynecologic Oncology, Department of Obstetrics and Gynecology, Renji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200127, PRC; Division of Cardiology, Renji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200127, PRC.
Cell metabolism
|January 3, 2024
概括
这项研究引入了高通量单细胞代谢学 (hi-scMet) 来分析造血干细胞 (HSC). 我们发现氧化酸盐酸盐路径 (OxiPPP) 对于高细胞激活和自我更新至关重要.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 代谢学 代谢学 代谢学
- 血液形成 血液形成 血液形成
背景情况:
- 代谢状态对于干细胞功能至关重要.
- 内源干细胞中的代谢异质性在很大程度上仍然未被描述.
研究的目的:
- 为造血干细胞 (HSC) 开发和应用一个高通量单细胞代谢 (hi-scMet) 平台.
- 研究HSC扩散和激活期间的代谢异质性和动态.
主要方法:
- 开发一个 hi-scMet 平台,结合流动细胞计和纳米粒子增强激光消耗/电离质谱.
- 单细胞代谢组在各种造血细胞群和HSC亚群中的概况.
- 分析与HSC分裂时间相关的代谢特征变化.
主要成果:
- 从单个细胞中成功检测到100多个代谢特征.
- 鉴定了33个代谢特征,在HSC增殖过程中趋势变化.
- 揭示了氧化酸路径 (OxiPPP) 从休眠到活跃的HSCs的渐进激活.
- 证明干扰OxiPPP会损害氧化应激下HSC的自我更新.
结论:
- 揭示了 HSC 扩散和激活的代谢动态.
- 确立了OxiPPP在HSC激活和维护自我更新能力方面的关键作用.
- 突出了hi-scMet在定义细胞群中剖析代谢异质性的实用性.
