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摘要我们使用先前发布的单细胞RNA测序（SCRNA-SEQ）数据研究了MHL1和MMSC细胞系之间意外细胞融合的细胞和分子后果。我们表征了所得的细胞类型，它们的通信模式和基础基因调节网络。初始分析确定了四种不同的细胞类型（MHL1，MHL1融合，MMSC和MMSC融合），它们也通过无监督的学习也合并为三个簇。差异基因表达分析揭示了具有共享和独家基因表达的各种细胞类型关联。单细胞兼容的加权基因共表达网络分析（WGCNA）将特定基因模块与不同的细胞类型和相关的生物学过程联系起来，包括MHL1/MHL1融合中的肌肉收缩和代谢，以及MMSC Fusion中MHL1融合（ECM）形成和脂质代谢。细胞 - 细胞通信分析显示出不同的细胞间通信模式，MMSC主要充当配体和MHL1作为配体和受体。降低细胞类型的复杂性逐渐简化了通信网络并改变了途径富集，而ECM受体途径在很大程度上保持不变，只有配体受体对的小移位。有趣的是，从分析中删除亲本细胞改变了细胞类型的分配，强调了父母细胞的存在对融合结果的影响。最后，基因调节网络分析确定了驱动细胞身份的关键转录因子（TFS），从而区分具有高细胞类型特异性的主调节器和TF。这些发现证明了整合多个细胞间和细胞内通信分析方法的力量，以剖析细胞类型，通信和基因调节之间的复杂相互作用。引言细胞融合是一个生物学过程，两个细胞将其膜合并，形成单个杂化细胞1。这一基本事件在各种生物体之间的发育，繁殖和组织修复中起着至关重要的作用2。异型融合（具有不同起源的细胞的合并）提出了益处和风险的复杂相互作用。对于诸如施肥等过程至关重要，它也可能破坏细胞稳态。不同细胞环境的融合可能会对核功能产生深远影响，包括基因调节的竞争，染色体重组，甚至核射精3-5。间充质基质细胞（MSC）表现出与各种器官（包括大脑，肝脏和心脏6-13）中不同细胞类型融合的显着能力。这种细胞融合现象在发育和再生中起着关键作用，同时也有助于癌症的进展。值得注意的是，MSC融合在某些情况下表现出有益的作用，例如通过与肝细胞融合6,14,15来促进肝脏再生，并通过与肌细胞融合16,17来促进肌肉再生。但是，在许多其他情况下，MSC融合的后果仍然不确定。越来越多的证据将涉及MSC的异型融合与癌症和转移的发展联系起来，引起了人们对基于MSC的疗法的安全性18-23的严重关注。了解细胞融合的潜在机制对于区分有益结果和有害结果至关重要。这种知识将为治疗策略铺平道路，该策略利用细胞融合进行组织修复和再生，同时预防病理融合事件。
干细胞 - 范式融合：通信和基因调节
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