整合微阵列数据和单细胞RNA-Seq揭示了参与精子菌干细胞衰老的关键基因
Danial Hashemi Karoii1,2, Hossein Azizi2, Thomas Skutella3
1Department of Cell and Molecular Biology, School of Biology, College of Science, University of Tehran, Tehran 14174-66191, Iran.
International journal of molecular sciences
|November 9, 2024
概括
从胚胎干细胞 (ESC) 产生精子干细胞 (SSC) 可以治疗男性不孕症. 这项研究确定了关键的基因和转录因子,这些基因和转录因子参与SSC的产生和衰老,以改善体外生成.
科学领域:
- 生殖生物学和干细胞研究.
- 基因组学和生物信息学.
背景情况:
- 从胚胎干细胞 (ESC) 进行精子干细胞 (SSC) 的体外生成是治疗男性不孕症的有希望的策略.
- 了解SSC的分子机制和衰老过程至关重要,但由于数量有限和缺乏精确的指标,这是一项挑战.
研究的目的:
- 确定SSC特定的转录因子 (TF) 和参与SSC生成和衰老的枢纽基因.
- 阐明调节SSC的分子和功能连接,以提高体外诱导效率.
主要方法:
- 使用微阵列和来自纤维细胞和SSCs的RNA-seq数据进行全基因组转录组分析.
- 重量基因同表达网络分析 (WGCNA) 集成ATAC-seq,DNase-seq和基因表达数据.
- 使用Enrich Shiny GO,STRING和Cytoscape进行功能丰富分析,以确定关键的生物过程和分子功能.
主要成果:
- 与正常相比,在老年SSC中确定了6个上调和23个下调的基因.
- 功能丰富分析显示了细胞矩阵粘附,端粒酶活性和端粒盖复合体的显著变化.
- 确定了关键的SSC特异性TF和枢纽基因,表明它们在SSC生成和调节中的作用.
结论:
- 细胞特异性TF和TF介导的基因调控网络 (GRNs) 对SSC产生至关重要.
- 已确定的枢纽SSC特异性基因和TFs可能会在体外提高ESC到SSC差异化效率.
- 这些发现可能为不孕不育和异常生殖细胞发育的病理生理学提供见解.
