DNA甲基化检测在HSCs研究中的价值2026-07-24 09:57:35
鉴于转录组仅能提供细胞状态的瞬时快照,难以揭示其命运决定的动态调控机制,真正解码细胞命运需要借助超越转录组的多组学整合,即整合scRNA-seq、甲基化组、蛋白质组及代谢组学等前沿技术。这种多组学整合策略不仅能关联基因表达与表观遗传及代谢状态,更能系统解析细胞状态的动态调控网络,从而全面揭示基因表达与表观遗传在生理及病理过程中的调控规律。这些方法正深刻变革我们对造血系统的认知,并有望在未来几年推动良性与恶性血液疾病诊疗策略的实质性进展,最终造福患者。这些技术如何从基因调控潜能、转录活性、功能表现及能量代谢等多个层面,由机制至表型,逐步深化对HSCs的理解。细胞在大小、蛋白质及转录组等水平上普遍存在异质性,而单细胞分析技术通过对单个细胞进行独立研究,为解析这种差异提供了直接手段。自首例scRNAseq技术问世以来,该领域已迅速拓展至基因组、表观基因组、蛋白质组及代谢组等多维层面,形成了一个完整的技术体系。这些突破性进展为深入理解癌症等复杂疾病的生物学机制提供了全新的研究视角与强大工具。在解析HSCs异质性时,首先需要关注的是最为基础且稳定的表观遗传修饰即DNA甲基化。
作为基因表达调控的最上游机制之一,DNA甲基化主要指CpG二核苷酸中胞嘧啶的共价修饰,在维持正常生理功能和参与疾病如癌症的发生中具有关键作用。传统DNA甲基化分析通常依赖大量细胞,无法揭示细胞的异质性,且在稀有细胞样本中的应用受限。因此,发展适用于低起始量甚至单细胞水平的甲基化检测技术至关重要。目前单细胞DNA甲基化测序技术通常使用亚硫酸氢盐等物质处理单个细胞的基因组DNA,将未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶后进行测序,通过比对序列变化,即可在单碱基分辨率下绘制每个细胞的DNA甲基化图谱。
出自《单细胞多组学技术在造血干细胞研究中的应用与进展》作者张奕扬,董芳。
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