Идентификация и анализ миогенных предшественников in vivo при остром повреждении скелетных мышц методом многомерной одноклеточной массовой цитометрии

В нашем исследовании изучаются молекулярные механизмы, лежащие в основе дисфункции стволовых клеток при старении и болезнях. Наша цель состоит в том, чтобы понять, как мышечные стволовые клетки и клетки-предшественники взаимодействуют с другими клетками в мышечном микроокружении для достижения эффективной регенерации. Мы также изучаем, влияет ли бесплодная клеточная коммуникация на функцию мышечных стволовых клеток при старении и болезнях.

Основным препятствием для исследования межклеточной коммуникации в нише стволовых клеток является отсутствие технологий, обеспечивающих разрешение одной клетки. Одноклеточная массовая цитометрия позволяет одновременно проводить высокопроизводительный количественный анализ нескольких типов клеток и молекулярных фенотипов в сложных тканях. Наш протокол позволяет проводить очистку и глубокое профилирование редких стволовых клеток и потомства во время регенерации мышц с использованием антител к маркерам клеточной поверхности и миогенным факторам транскрипции.

Изучение этих клеток помогает нам понять, как контролируется судьба мышечных стволовых клеток, и выявить сети, которые управляют переходами состояния клеток, обеспечивая эффективную регенерацию. Одновременное измерение до 50 клеточной поверхности и внутриклеточного белка на уровне одной клетки является ценным подходом к исследованию клеточной функции в мышечной ткани. Этот метод может идентифицировать уникальные молекулярные сигнатуры и выявить новые механизмы дисфункции мышечных стволовых клеток при старении и заболеваниях.

Этот протокол позволяет исследовать, как переход из одного состояния клетки влияет на регенерацию тканей в норме и при заболеваниях. Сигнатура активированных стволовых клеток, которую мы представляем здесь, позволяет изучать состояние покоя стволовых клеток. Ранее они были невозможны.

Теперь мы можем очищать активированные стволовые клетки, CD98 High, CD44 High, основываясь исключительно на маркере клеточной поверхности, и впервые изучить, как они возвращаются в состояние покоя.