单细胞多组学和3D基因组架构揭示了人类心力衰竭的新途径

科学领域:

• 心血管生物学 心血管生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.

背景情况:

• 心力衰竭是死亡的主要原因,但在不同的心脏细胞中驱动其病理的特定基因调节是未知的.
• 了解细胞类型特异性反应对于开发有效的心力衰竭治疗至关重要.

研究的目的:

• 创建人类心脏所有细胞类型中基因调节的详细地图,无论是在健康还是失败的条件下.
• 为了确定如何基因表达,染色体可访问性和组织在心力衰竭期间变化在单细胞水平.

主要方法:

• 从36个人类心脏的776,479个细胞中 (非失败和失败) 分析转录组,染色质可访问性 (ATAC-seq),基因组修饰和染色质组织.
• 综合性分析,绘制细胞类型特定的调控元素和增强剂-基因相互作用的图.
• 将遗传关联数据与调控图集成在一起,以精确确定心力衰竭的因果基因.

主要成果:

• 生成了人类心脏的综合,多式基因调节图,显著扩大了心脏 cis-regulatory 序列注释.
• 在心力衰竭中确定了细胞组成,基因调控程序和染色质组织中的动态变化.
• 揭示了与疾病相关的复杂细胞状态和心肌细胞和纤维细胞中的染色质重组,并绘制了潜在的因果遗传贡献者.

结论:

• 这项研究提供了前所未有的细胞类型解决的人类心脏在健康和疾病中的基因调控图.
• 这些发现为了解心力衰竭病原和设计精确的,针对细胞类型的治疗提供了有价值的框架.