血管细胞变化的观察有助于早期发现动脉阻塞的

利用国家的最先进的基因组学技术, 总部设在剑桥和伦敦的研究人员组成的跨学科团队已经引起血管平滑肌细胞在小鼠血管的极少数在开关的行为，并介绍了其分子性质. 研究人员使用了被称为单细胞RNA测序的创新方法, 这使得他们能够跟踪数百个单独的血管平滑肌细胞的基因组中的大部分基因的活性.

他们的研究结果, 今天出版 自然通讯, 可以铺平道路，用于检测“开关’ 细胞在人类, 潜在地使动脉粥样硬化的诊断和治疗，在非常早的阶段，今后.

动脉粥样硬化会导致潜在的严重的心血管疾病，如心脏发作和中风. 虽然目前还没有治疗，逆转动脉粥样硬化, 生活方式干预，如改善饮食和增加运动可以减少病情的恶化风险; 早期发现可以降低这种风险.

“我们知道，虽然这些细胞在健康组织看起来彼此相似, 他们实际上是在分子水平上鱼龙混杂,” 解释赫勒约根森博士, 在剑桥的分部心血管医学的大学组长, 谁共同执导的研究.

“然而, 当我们得到的结果, 在血管细胞的极少数真正站出来. 这些细胞失去了典型肌肉细胞基因的活性在不同程度, 而是表达的基因称为SCA1是最有名的标记干细胞, 人体的“万能细胞”。”

检测活动的能力 (或“表达”) 成千上万个基因的并行在这些新发现的细胞一直是一个改变游戏规则, 研究人员说.

“单细胞RNA测序也使我们看到，除了SCA1, 这些细胞中表达的一整套其他基因与在开关过程中已知的角色,” 丽娜Dobnikar说, 设在Babraham研究所共同第一作者研究的计算生物学家.

“虽然这些细胞并不一定表明完全切换小区性质, 我们可以看到，我们抓住了他们的开关行为, 这是以前没有的。”

为了证实这些不寻常的细胞来源于平滑肌细胞, 该团队使用另一项新技术, 称作谱系标记, 这使研究人员能够追踪基因的表达的历史在每个单元.

“即使电池已经完全关闭了肌肉细胞的基因, 宗族标记显示了，在某些时候他们或他们的祖先确实是典型的肌肉细胞,” 安娜贝尔泰勒说, 在约根森实验室的细胞生物学家，共同第一作者的研究.

了解这些异常细胞的分子谱使得有可能研究它们在疾病行为. 研究人员已经证实，这些细胞在受损的血管和动脉粥样硬化斑块变得更加众多, 如将从开关单元可以预期.

“我们在单细胞的RNA测序技术已经当我们在该项目的工作已经迅速演变幸运,” 米哈伊尔Spivakov博士说：, 基因组学生物学家和组组长，在医学科学的MRC伦敦学院, 谁共同执导与约根森的研究. Spivakov博士开展的工作，而他是在Babraham研究所组长. “当我们开始了, 看着几百个细胞被限制, 但对于粥样硬化斑块的分析中，我们真正需要的数千. 到时候我们到了做这个实验, 它已经成为可能。”

在将来, 该小组的调查结果可能会铺平道路，为提前发现动脉粥样硬化，更有效地处理它的方式.

“理论上, 看到在开关单元在原本健康的船只应发出警报的人数增加,” 约根森说：. “同样, 知道了这些细胞的分子特征可能有助于选择性地与特定的药物靶向他们. 然而, 它仍然处于初期阶段. 我们的研究是在小鼠中进行, 在那里我们可以得到大量的血管平滑肌细胞和修改他们的血统基因组标记. 进一步的研究仍然需要我们的结果，然后再转化为人体细胞进入临床。”

这项研究是由英国心脏基金会和英国的研究和创新资助.

资源: www.sciencedaily.com, 剑桥大学