单细胞测序分析人类胚胎干细胞神经分化的分子机制

• 作者: 曹冰 张晓明 梁富龙
• 来源期刊: 中华细胞与干细胞杂志（电子版）
• 关键词: 人类胚胎干细胞 神经祖细胞 单细胞测序 靶基因 分子机制
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3877/cma.j.issn.2095-1221.2021.01.001

摘要

目的 探讨人类胚胎干细胞(ESCs)分化为神经细胞的关键性靶基因及分子机制,为临床靶向治疗神经康复患者提供分子理论依据.方法 基于GEO数据平台芯片,采用单细胞测序方法(scRNA-seq),利用R语言从多分子维度(单细胞差异基因、蛋白互作网络和基因通路等)分析人类ESCs分化过程中的关键Marker基因并利用质控和数据过滤、PCA、TSNE分析、细胞轨迹分析、GO富集分析、KEGG富集分析、KEGG通路分析等论证Marker基因调控人类ESCs分化作用机制.结果 GO功能富集分析结果为:Marker基因在胚层分化、细胞外基质和信号转导中作用显著;Marker基因互作网络及KEGG通路显示了特征性纤维连接蛋白1(FN1)、同源域蛋白(NANOG)、生长因子受体结合蛋白2(GRB2)为关键基因;KEGG通路分析显示:(1)FN1在调控细胞外基质通路中作用显著;(2)NANOG、GRB2在调控干细胞多能性信号通路作用显著.结论 FN1可能通过调控细胞外基质通路介导人类ESCs基质环境的变化;NANOG、GRB2上调在干细胞多能性信号通路中高表达介导人类ESCs定向分化为神经组织.