深度解的代表性学习揭示了神经元亚型特定的核形态在老化中的老鼠和人类
Mostofa Rafid Uddin1, Zhiqian Zheng2, Kashish Gandhi1
1Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|November 24, 2025
概括
我们使用RNAscope成像开发了一个计算管道,将核形状与细胞功能联系起来. 这种方法揭示了细胞差异和衰老效应,突出了细胞核形态作为细胞状态的关键指标.
科学领域:
- 计算生物学是一种计算生物学.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 将细胞表现型与基因表达联系起来,对于理解生物过程至关重要.
- 目前的方法往往缺乏可扩展性或分辨率来捕捉微妙的细胞差异.
- 核形态学为细胞状态提供了一个潜在的基于成像的生物标志物.
研究的目的:
- 开发和验证连接核形态与基于mRNA表达的细胞表型的计算管道.
- 应用这个管道来分析不同条件下的小鼠和人类的神经元群.
- 研究核形态,细胞身份和衰老之间的关系.
主要方法:
- 一个由三个组成部分组成的计算管道:核细分,形态识别和统计分析.
- 利用RNAscope成像用于高分辨率的mRNA检测.
- 采用深度解的表示学习来进行无监督的核形态识别.
主要成果:
- 成功地将核形态与细胞表型联系起来,跨越了诸如衰老和疾病等各种疾病.
- 在小鼠和人类中发现了多巴胺基/胺基神经元和它们的非神经元对应物之间明显的核形态差异.
- 在小鼠中发现了神经递质身份与健康衰老之间的相互作用,核形态变化证明了这一点.
结论:
- 核形态学是细胞身份和生理状态的可扩展和有信息的读数.
- 开发的计算管道为高通量蜂分析提供了一个新的工具.
- 研究结果提供了关于神经元异质性和形态层面的衰老过程的见解.
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