组学数据

轨迹分析

绘制干细胞和类器官中的发育通路图

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轨迹分析

绘制干细胞和类器官中的发育通路图

本应用案例由学术研究人员与 Drylab 共同创建。完整的对话过程展示了研究人员如何与 Drylab 进行交互以执行分析、提出问题,并随着新见解的涌现而调整工作流程。

我们希望这些示例能为您自己的研究带来新的方法和启示。

原始论文:Developmental cues from epicardial cells simultaneously promote cardiomyocyte proliferation and electrochemical maturation


分析框架

独立质控(QC)过滤(nFeature, percent.mt)证实了已上传的 GEO 数据集(GSE293435)的稳健性。 

Drylab 分析在不同条件(纯心肌细胞 CM-only、EPC+SB、EPC→DC)下的细胞产量方面实现了高度一致性。


高分辨率细胞类型图谱

Drylab 基于图论的聚类分析完美对应了论文中对心室、心房及增殖型心肌细胞(CMs)的鉴定。


特定条件下的心肌细胞组成

证实 EPC(+SB) 共培养物主要产生一个独特的、具有传导能力的心肌细胞亚群。 

Drylab 定量分析表明,EPC→DC 共培养促使约 60% 的心肌细胞向结构重塑状态转变,验证了论文的主要表型发现。

增殖与成熟轴 (EPC+SB)

GO 富集分析证实了论文中描述的 WNT 信号通路上调是驱动增殖的因素。

确定 SOX3 和 ID3 是该增殖状态的关键转录驱动因子。

基因

log2FC

校正后 p 值

% EPC(+SB)

% 纯心肌细胞

SOX3

3.75

<0.001

15.5%

1.9%

CYP26B1

3.62

<0.001

11.4%

1.3%

ID3

3.59

<0.001

29.3%

4.4%

NRP2

3.31

<0.001

11.7%

1.6%

DCN

3.28

<0.001

28.8%

4.9%

PODXL

3.24

<0.001

10.9%

1.7%

表:前 10 个上调基因 - EPC(+SB) 对比纯心肌细胞


电化学成熟与传导

“心脏传导”是区分纯心肌细胞与 EPC→DC 最显著的 GO 条目

心脏传导热图显示,在纯心肌细胞和 EPC+SB 中呈高表达,但在 EPC→DC 中出现下降。

基因

log2FC

校正后 p 值

% EPC→DC

% EPC(+SB)

NPPB

4.19

<0.001

82.9%

9.9%

PRRX1

3.91

<0.001

29.7%

1.6%

KRT80

3.82

<0.001

21.9%

0.9%

ANKRD1

3.50

<0.001

83.0%

20.0%

SULT1E1

3.19

<0.001

34.3%

4.3%

PDLIM3

3.06

<0.001

58.6%

7.6%

表:前 10 个上调基因 - EPC→DC 对比 EPC(+SB)

重塑的拟时序推断

Drylab 为每个细胞分配了连续的“细胞发育时间”。EPC→DC 细胞所处的拟时序显著晚于(中位数 62.2)纯心肌细胞(24.7)。

增殖性重塑特征基因集

驱动“成熟”轨迹的主导基因实际上是 DNA 复制因子(MCM2/4/5/6、TYMS、HELLS)。

这表明 EPC→DC 状态不仅是“成熟”,而是一种增殖性重塑状态,此时肌节组装与细胞周期活动同时发生。

增殖性重塑特征基因集

基于经典的心肌细胞成熟标志物(肌节基因、离子通道、钙处理蛋白)计算了综合成熟度评分,以提供每个细胞成熟状态的简要评估。

EPC->DC 细胞的结构成熟度最低,富含因 TGF-beta 激活的心外膜信号传导所驱动的增殖、去分化心肌细胞。EPC(+SB) 部分抑制了这一增殖程序,并维持了中间水平的结构成熟度。纯心肌细胞则是结构/电生理成熟度最高的基线细胞。

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