多样本标记单细胞转录组揭示猴多能干细胞系分子特征

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zengyufeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人多能干细胞(hPSCs)被公认为在再生医学和机体发育方面有着巨大的应用及发展前景。然而,人多能干细胞在实验研究和临床应用中有着伦理上的制约,因此亟需开辟新的研究路径。近年来,非人灵长类胚胎体外培养系统的开创性工作为今后灵长类多能干细胞的研究和应用指明了新的方向。尽管已经开发了各种培养体系来诱导人类多能干细胞的始发态(primed)和原始态(na(?)ve)的多能性状态,但仍然没有一个有效且能明确维持非人灵长类多能干细胞的培养条件。现有的人类多能干细胞的培养方案能否或者在多大程度上维持非人灵长类干细胞的多能性,是目前该领域急需解决的一个关键性的问题。单细胞转录组测序技术已经被广泛地运用于干细胞的研究中。该技术能够描绘不同类型细胞的分子特征并进一步确定细胞身份。然而,当对多个样本进行单细胞测序分析时,我们常常会面临实验上的高成本、批次效应和样品处理效率低下等瓶颈问题。多样本标记的单细胞转录组测序技术因此被发展出来。除了用于解决前面描述的技术限制,多样品标记单细胞转录组技术可以在很大程度上去除双细胞和多细胞,从而实现单细胞数量上的“超载”,这很好地拓宽了其应用范围。在本论文中,我们首次验证了针对人的抗体可实现猴多能干细胞系的多样本标记、单细胞转录组混合测序和数据拆分。随后,我们利用验证好的多样品标记单细胞转录组测序技术分析不同培养条件下猴多能干细胞的分子特征。本研究发现,不同培养条件下猴多能干细胞有着高度异质性。处于primed状态的胚胎干细胞(ESCs)具有更高的代谢水平,更倾向于发育,EPS和5i LA的培养条件确实将同一来源的细胞重置为不同的多能性状态,但它将猴多能干细胞重编程为发育较差的细胞状态。相同培养条件下,不同猴多能干细胞的分子特征明显不同。细胞的来源显著影响了其在代谢、膜表面蛋白和谱系特异性基因表达等方面的分子特征,并且细胞特性的维持或转变取决于细胞培养环境。与体内胚胎发育时期相比较,不同培养条件下猴干细胞的多能性具有与孵化期囊胚非常相似的分子特征,呈现出primed的多能性。在胚胎发育过程中,EPS的培养条件比其他所有的培养条件都更容易诱导出与早期胚胎发育阶段相似的细胞状态。人多能性干细胞在无b FGF的培养条件下可以增强重编程过程中na(?)ve相关基因的上调,这些体系没有建立na(?)ve状态可能是因为FGF信号传导的存在影响了猴多能性干细胞的转化。总的来讲,本研究证明现有的人类多能干细胞的培养方案不能很好地维持猴干细胞的多能性,但为分析和改善非人灵长类动物干细胞的体外培养提供了方向,具有指导性的意义。
其他文献
皮肤损伤是常见的皮肤问题,有一些皮肤损伤可以依靠自身修复,但有一些皮肤损伤无法依靠自身修复,就需要皮肤支架来帮助伤口愈合。但是当今市场上的皮肤支架存在价格昂贵、不易储存、易感染、力学性能差等问题,基于上述问题,本文采用高岭石、丝素蛋白和明胶为主要原料,通过静电纺丝技术制备皮肤支架,并对所得样品的成分、结构进行表征,对材料的力学性能、降解性能、抗菌性能等进行测试。本研究制备的材料是作为真皮材料进行使
学位
给定超图H=(V,ε,w),其中V是一个有限集合,称为顶点集,ε是V的子集族,称为超边集,w是边集上的权重函数.若边子集C(?)ε使得任意一个顶点v∈V都在C的某条超边内,则称C为H中的一个边覆盖.超图上最小边覆盖问题要求给定超图H中的一个边覆盖,使得边覆盖的权重之和尽可能小.该问题是组合最优化中的一个经典NP-难问题.本文研究超图上的最小边覆盖问题以及该问题的一个变种,即所谓的最小P-边覆盖问题
学位
指纹在每个人的一生中都不会更改,这一特点作为人们身份识别的可信手段自从古代就开始应用。随着时代发展,各种信息化场景广泛应用,尤其是目前疫情时期,指纹对于身份认证的重要性不言而喻。但是传统的指纹识别因为需要高质量的指纹以及人工设置特征等因素,在目前大数据的社会当中已显得力不从心。囿于其始终要受到特征因素的限制,本文将其与深度学习相结合,依靠卷积神经网络强大的学习能力来代替人工选择。本文从指纹预处理开
学位
抚河流域的传统建筑遗存是江西古代文明的重要见证,作为江西地方文化的杰出代表,体现了独特的地方建筑营造技艺,具有高度的技术和艺术价值。本文通过大量田野调查,对抚河上游地区传统住宅厅堂雀替进行研究,获取了抚河上游地区16个村落104组传统住宅厅堂雀替数据,并使用数学工具对这些数据进行量化分析,揭示了抚河上游地区传统住宅厅堂雀替各部分尺寸的地理分布状况,确定了抚河上游地区传统住宅厅堂雀替长度与净开间的比
学位
2019年在中国武汉爆发了“新型冠状病毒肺炎”(Corona Virus Disease 2019,COVID-2019),(以下简称“新冠肺炎”),随后向全国扩散与蔓延,危害着全国各地人民群众的生命健康安全。面对“新冠肺炎”,党中央国务院积极应对,采取有效的措施阻止了疫情进一步地蔓延和扩散。随着患者人数的与日俱增,武汉市面临着医疗物资短缺、医务人员不足以及生活物资短缺等诸多问题,“封城令”在阻止
学位
由于能源的巨大消耗,开发新型清洁的替代能源已成为一个全球性重要课题。光合生物中原初过程近乎百分之百的光电转换效率、对环境无任何附带物的特点吸引了全球研究者的目光。如果能有效地模拟自然界中的光合作用能量输运过程、揭示其背后的物理机制并加以很好的利用,将有望解决我们当前能源问题。最近实验研究发现量子纠缠存在于光合作用中、且环境引起位点能量的关联涨落能够增强激发能输运。但是,量子纠缠对光合效应输运效率以
学位
本文主要利用变分法研究了两类四阶常微分方程非平凡弱解的存在性问题,主要研究内容和研究结果如下:1.针对一类带有两个参数λ和μ的四阶常微分方程,当非线性项f仅在原点附近满足超线性增长条件时,利用山路定理和截断函数技巧获得了方程非平凡解的存在性和集中性结果.具体地,(1)若参数μ>0且边值函数g在原点附近满足次线性增长条件,则当参数λ>λ+*时(其中λ+*依赖于参数μ),获得了方程至少有一个非平凡弱解
学位
网络上的知识发现是网络背景下数据挖掘、机器学习和人工智能领域的重要研究方向。将复杂网络分析方法与形式概念分析理论相结合,发挥它们各自的优势,对深化网络中知识发现理论和应用的研究具有重要意义。本文在网络形式背景的基础上,结合复杂网络的拓扑结构特征,将形式概念分析中的常见算子运用于实际网络背景中进行知识发现,进一步研究网络规则的提取方法,主要进行了以下几方面的研究。首先,将形式概念分析中的必然算子、可
学位
目前大多数可用的不透水表面解译产品的空间分辨率多为中分辨率即30m左右,在此分辨率下不透水表面与裸地的同谱异物问题是解决此类解译产品精度提升的主要问题。本文结合Google Earth Engine(GEE)与ArcGIS平台,利用2020年Landsat 8 surface reflectance(SR)imagery影像结合同年Sentinel1与SRTMGL1 DEM数据集,在“排除-包含”
学位
怒江流域福贡段是典型的滇西高山峡谷区和滑坡灾害高易发区。受地理环境影响,山高坡陡,江河深切,滑坡隐患地处高位、隐蔽性强,为滑坡隐患识别和防治工作带来巨大困难。国产高分辨率遥感影像的普及和InSAR技术的发展为大范围快速识别滑坡隐患提供了基础。综合光学影像和雷达干涉影像对滑坡隐患识别的特点,结合形变信息与光谱信息,可进一步提升滑坡隐患的识别能力,对有效缩小困难地区地质灾害风险调查范围和深入研究滑坡灾
学位