基于单细胞的空间分辨体细胞形态测量用于跨多个物种的生长板分析

科学领域:

• 计算生物学 计算生物学
• 历史形态测量 历史形态测量 历史形态测量
• 内分泌体骨化发生在内分泌体内

背景情况:

• 目前的生长板评估方法缺乏解决细胞异质性的方法.
• 内分泌体骨化涉及复杂的骨细胞动态,对骨生长至关重要.
• 现有的技术无法捕捉红细胞的空间和功能变化.

研究的目的:

• 开发一个自动计算基因组形测量管道 (GP Pro) 用于单细胞分析生长板动态.
• 从例行组织学剖析中量化状细胞动力学和成熟度梯度.
• 为研究生长板病理生物学提供高通量工具.

主要方法:

• GP Pro集成了用于整片图像处理,生长板细分 (SAM2) 和单细胞缺口分析的模块.
• 可行性测试涉及对小鼠,仓鼠和老鼠膝盖截面 (Safranin-O,H&E) 的高通量分析.
• 应用程序验证使用了WKY和自发高血压大鼠 (SHR) 的小腿生长板,与微型CT和组织化学相关联.

主要成果:

• GP Pro实现了>95%的自动化处理成功率,90.28%的冠状细胞识别准确率,每段3.6s的处理时间.
• 对SHR生长板的分析显示,增殖性红细胞的增多和成熟的停止.
• 高血压诱导的细胞变化与原发性海绵状骨体积的减少相关,表明骨质合受损.

结论:

• "GP Pro"提供了一个可扩展的平台,用于高分辨率地图化状细胞行为.
• 该工具通过将分化延迟与骨缺陷联系起来,推进了内分体骨化机制研究.
• GP Pro具有用于诊断生长障碍和监测跨物种疗法的翻译潜力.