Identificazione e analisi di progenitori miogenici in vivo durante la lesione acuta del muscolo scheletrico mediante citometria di massa unicellulare ad alta dimensionalità

La nostra ricerca indaga i meccanismi molecolari alla base della disfunzione delle cellule staminali nell'invecchiamento e nella malattia. Il nostro obiettivo è capire come le cellule staminali muscolari e le cellule progenitrici interagiscono con altre cellule nel microambiente muscolare per ottenere una rigenerazione efficace. Stiamo anche studiando se una comunicazione cellulare sterile influisce sulla funzione delle cellule staminali muscolari nell'invecchiamento e nella malattia.

Uno dei principali ostacoli allo studio della comunicazione cellula-cellula all'interno della nicchia delle cellule staminali è stata la mancanza di tecnologie che forniscano la risoluzione di una singola cellula. La citometria di massa a singola cellula consente l'analisi quantitativa simultanea ad alto rendimento su più tipi di cellule e fenotipi molecolari in tessuti complessi. Il nostro protocollo consente la purificazione e la profilazione profonda delle cellule staminali rare e della progenie durante la rigenerazione muscolare utilizzando anticorpi contro i marcatori della superficie cellulare e i fattori di trascrizione miogenici.

Lo studio di queste cellule ci aiuta a capire come viene controllato il destino delle cellule staminali muscolari e a scoprire le reti che guidano le transizioni di stato cellulare effettuando una rigenerazione efficace. Misurare fino a 50 proteine della superficie cellulare e intracellulari contemporaneamente a livello di singola cellula è un approccio prezioso per studiare la funzione cellulare nel tessuto muscolare. Questa tecnica può identificare firme molecolari uniche e rivelare nuovi meccanismi di disfunzione delle cellule staminali muscolari nell'invecchiamento e nella malattia.

Questo protocollo consente di studiare come la transizione dello stato cellulare influisce sulla rigenerazione tissutale in salute e malattia. La firma delle cellule staminali attivate che presentiamo qui consente studi sulla quiescenza delle cellule staminali. In precedenza non erano possibili.

Ora possiamo purificare le cellule staminali attivate, CD98 High, CD44 High, basandoci esclusivamente sul marcatore della superficie cellulare, e studiare per la prima volta come tornano alla quiescenza.