单细胞翻译活性揭示HSCs功能差异2026-07-28 08:54:53
对于造血系统而言,这一信息维度具有重要意义,HSCs的长期自我更新、静息维持和分化潜能依赖精细调控的蛋白质合成水平,蛋白质合成水平的异常升高或降低均可能损害HSCs的功能。因此,仅依赖转录组数据可能难以准确识别静息维持、应激造血、谱系定向及衰老过程中由翻译效率变化驱动的细胞状态转换。在此基础上,VanInsberghe等人建立了单细胞核糖体测序技术,通过提高核糖体足迹检测灵敏度并结合计算分析实现了接近单密码子分辨率的翻译动态检测。该研究显示,scRibo-seq不仅能够评估单个细胞中转录本的核糖体占据情况,还可识别细胞亚群特异性的核糖体停顿和细胞状态相关的翻译调控差异。对于HSCs研究而言,scRibo-seq所提供的单细胞翻译活性信息有助于进一步区分表型相近但功能状态不同的HSCs或多能祖细胞,识别静息退出、应激激活和谱系定向早期由翻译效率或核糖体动态变化驱动的调控事件。近年来,Wang团队进一步利用超低输入量Ribo-seq技术,对血液系统中包括HSCs、 HPCs及谱系细胞在内的多种细胞类型进行了系统性翻译组表征。研究揭示了参与核糖体RNA加工过程的HSCs特异性翻译程序,并对核仁小分子RNA进行了系统分析,发现SNORD113-114基因簇可通过调控rRNA修饰与核糖体组装维持HSCs自我更新。
该发现不仅深化了对HSCs功能维持机制的理解,也为未来血液系统疾病的诊断分型、预后评估及靶向治疗提供了新的分子靶点和理论依据。综上所述,单细胞翻译组学能够在细胞异质性背景下区分mRNA丰度改变和翻译效率改变两类调控事件,从而发现那些在转录水平变化不明显、但在蛋白质合成层面受到调控的关键基因或通路,为解析HSCs命运决定中被传统转录组分析掩盖的功能调控环节提供了重要工具,但它所反映的翻译效率尚不能等同于蛋白质的最终功能活性,后者还取决于翻译后修饰与亚细胞定位等。
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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