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php网站建设实例视频教程,wordpress和哪个好用吗,访问国外网站太慢,百度账号设置能否不改变基因#xff0c;仅通过“泡药水”就让发育成熟的人类体细胞“返老还童”#xff0c;重新获得发育为各种组织器官的潜能#xff1f; 2022年4月13日#xff0c;《Nature》杂志在线发表了北京大学邓宏魁研究团队的突破性进展#xff0c;该团队首次实现了利用化学小…能否不改变基因仅通过“泡药水”就让发育成熟的人类体细胞“返老还童”重新获得发育为各种组织器官的潜能2022年4月13日《Nature》杂志在线发表了北京大学邓宏魁研究团队的突破性进展该团队首次实现了利用化学小分子将人类体细胞重编程为多潜能干细胞。今天我们就来拆解一下这篇文章Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells。研究概述人类体细胞的表观遗传景观高度稳定使其对外部化学刺激具有抗性此前很难像小鼠细胞那样直接通过化学手段诱导产生多潜能性。本研究受低等动物如蝾螈断肢再生过程的启发通过严谨的小分子筛选发现建立一种中间塑性状态是解锁人类细胞潜能的关键。通过这种方式研究人员成功绕过了稳定的表观遗传屏障诱导出了在转录组和表观遗传特征上均与人类胚胎干细胞高度相似的化学诱导多潜能干细胞hCiPS细胞。实验设计研究人员选取了人类胎儿成纤维细胞HEFs、成人脂肪来源间充质基质细胞hADSCs以及成人皮肤成纤维细胞hASFs作为初始细胞。重编程过程被分为四个连续的化学诱导阶段阶段 I 诱导成纤维细胞转变为上皮样细胞阶段 II 建立中间塑性状态并促进细胞增殖阶段 III 激活OCT4等关键多潜能基因阶段 IV 最终建立并维持稳定的多潜能性网络。研究结果图1 展示了利用小分子组合成功从不同来源的体细胞中诱导出hCiPS细胞并证实其具有三胚层分化潜能。图2 通过单细胞转录组分析描绘了完整的重编程轨迹识别出中间塑性状态、类胚外内胚层XEN-like状态和原始多潜能状态。图3 揭示了重编程早期的中间塑性状态激活了与肢体发育和再生相关的基因程序这一过程与蝾螈的断肢再生高度相似。图4 通过筛选确定了JNK通路是人类细胞获取塑性的主要屏障抑制该通路能有效抑制促炎途径并开启再生样程序。数据分析生信分析本研究采用了多组学技术手段包括 单细胞RNA测序scRNA-seq、单细胞ATAC测序scATAC-seq、批量转录组测序bulk RNA-seq、批量ATAC测序bulk ATAC-seq以及全基因组亚硫酸盐测序WGBS 。分析流程原始测序数据经FastQC质控和Trimmomatic去接头处理后利用STAR或Bowtie2比对至人类参考基因组hg19。单细胞数据通过Seurat流程进行标准化和聚类并使用Waddington-OT、PAGA及PHATE算法推断细胞命运转变的动态轨迹。甲基化分析则采用Bismark软件计算CpG位点的甲基化水平。针对ATAC-seq数据利用MACS2进行峰值识别peak calling并结合ArchR流程分析染色质开放性变化。统计分析实验数据处理采用了双尾未配对Student’s t-检验来比较组间差异针对基因富集分析使用了单侧超几何检验轨迹分析中的特征富集则通过单侧置换检验进行验证。总结研究意义该研究打破了人类体细胞重编程的化学屏障证明了仅靠小分子即可重塑细胞命运。这种基于化学物质的方法不涉及基因修饰具有更高的可控性和标准化潜力为临床级细胞制备和人类再生医学研究提供了新的平台。文章复现这篇文章的原始数据和生信分析代码都公开了学习起来很方便。原始数据• NCBI GEO Accession: GSE178325 (scRNA-seq)• NCBI GEO Accession: GSE178324 (scATAC-seq)• NCBI GEO Accession: GSE176381 (bulk RNA-seq)• NCBI GEO Accession: GSE178323 (bulk ATAC-seq)• NCBI GEO Accession: GSE178966 (WGBS)分析代码• GitHub Repository: https://github.com/sajuukLyu/Guan_et_al._2022推荐阅读中国银河生信云平台UseGalaxy.cn致力于零代码生信分析。平台拥有海量计算资源、3000 多个生信工具和数十条生信流程并且为用户提供 200G 免费存储空间。进群交流请先加 usegalaxy 为好友。最佳Galaxy生信云平台教程从入门到精通图文版转录组分析流程和工具大全最强总结全网最佳WGCNA分析教程一键完成一文搞懂GSEA富集分析一文详解细菌耐药性生信分析:从下机数据到耐药基因鉴定一文学会从测序数据到构建系统发育树超全面的详细步骤与软件指南经典生信流程推荐课程我们还为进阶用户提供高质量培训课程欢迎参加RNA-seq数据分析实战 | 2026年第2期开启你的生信学习之旅