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标题: 单细胞转录谱揭示了人类诱导多能干细胞（hiPSCs）的异质性 [打印本页]
作者: sunny2829    时间: 2011-3-17 17:20     标题: 单细胞转录谱揭示了人类诱导多能干细胞（hiPSCs）的异质性

单细胞转录谱揭示了人类诱导多能干细胞（hiPSCs）的异质性
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    人类诱导多能干细胞（hiPSCs）和人类胚胎干细胞（hESCs）是再生医学细胞来源的希望和候选。尽管hiPSCs和胚胎干细胞都具有分化为三胚层基本能力，然而二者在单细胞水平上的功能是否对等还有待证实。此外，干细胞群中，单细胞的异质性决定了重要单细胞的命运。在这里，我们使用单细胞分析，为362 个hiPSCs和hESCs绘制了基因表达图谱，解析了所特有的多能性和分化状态的42基因。与hESCs比较发现，单个hiPSCs在基因表达水平具有明显的异质性，这表明hiPSCs处于可选择的、不太稳定的多能性状态。 hiPSCs也显示了缓慢的生长动力学和受损的定向分化。我们的研究结果表明，在确定hiPSCs在多能性上等同于hESCs之前，我们应谨慎将hiPSCs分化产生的细胞用于再生医学。) k2 V" U; n+ U' i; e  M, T
( G) B+ k, H3 X2 m6 W# T, M$ }( ?
J Clin Invest. 2011 Mar 1;121(3):1217-21. doi: 10.1172/JCI44635. Epub 2011 Feb 7.
) x) e% I, b" O$ I
" S# p( m7 O; b8 hSingle cell transcriptional profiling reveals heterogeneity of human induced pluripotent stem cells" j, I2 h4 ?7 [* a" V, @, w$ k" g
9 ?5 _% u( R- T" J
Kazim H. Narsinh,1,2,3 Ning Sun,1,2 Veronica Sanchez-Freire,1,2 Andrew S. Lee,1,2  / c, p# A5 j( T4 F9 e% _  h9 _8 O
Patricia Almeida,1,2 Shijun Hu,1,2 Taha Jan,4 Kitchener D. Wilson,1,2 Denise Leong,5  ! w: N: D* g" `2 _: C
Jarrett Rosenberg,2 Mylene Yao,5 Robert C. Robbins,6 and Joseph C. Wu1,2,4
6 v; F  ~. j- j3 q
9 T# O/ l! F. h/ ~& ?0 z1Department of Medicine and
- x0 |1 t7 ~& j5 k1 W4 V/ w2Department of Radiology, Stanford University School of Medicine, Stanford, California, USA.  6 q+ y, F9 ~( N* w
3University of California San Diego School of Medicine, La Jolla, California, USA.
* i0 l( a2 g9 a; T9 t4Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine,  
! T" M$ [3 ?2 R1 r. T1 r' l5Department of Obstetrics and Gynecology, and
$ m( a' i4 ?# X6Department of Cardiothoracic Surgery, Stanford University School of Medicine, Stanford, California, USA.. V' i: r' G* ^- F

. v( y& S9 k/ k0 ]3 e# p# wHuman induced pluripotent stem cells (hiPSCs) and human embryonic stem cells(hESCs) are promising candidate cell sources        for regenerative medicine. However, despite the common ability of hiPSCs and hESCs        to differentiate into all 3 germ layers, their functional        equivalence at the single cell level remains to be demonstrated. Moreover, single cell heterogeneity amongst stem cell populations may underlie important cell        fate decisions. Here, we used single cell analysis to resolve the gene expression profiles of 362 hiPSCs and hESCs for an array of 42 genes that characterize the pluripotent and differentiated states. Comparison between single hESCs and single hiPSCs revealed markedly        more heterogeneity        in gene expression        levels in the hiPSCs, suggesting that hiPSCs occupy an alternate,  less stable pluripotentstate. hiPSCs also displayed slower growth kinetics and impaired directed differentiation as compared with hESCs. Our results suggest        that caution should be exercised before assuming that hiPSCs occupy a pluripotent state equivalent to that of hESCs,  particularly when producing differentiated cells for regenerative medicine aims.
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作者: tpwang    时间: 2011-3-17 17:56

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Single cell transcriptional profiling reveals heterogeneity of human induced plu.pdf (612.5 KB)
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附件: Single cell transcriptional profiling reveals heterogeneity of human induced plu.pdf (2011-3-17 17:52, 612.5 KB) / 下载次数 35
http://www.stemcell8.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MjMxODl8NjFjM2VmZDJ8MTc5MzQ3MTcwOXww
作者: FreeCell    时间: 2011-3-17 17:59

嘻嘻！异质性，iPS越来越愿意和Cancer攀亲
作者: 细胞海洋    时间: 2011-3-17 21:39

回复 sunny2829 的帖子
: A* K6 k, w" K* R/ `5 W1 @' g/ {0 f) _% Z1 [
请问这个是个人翻译还是转载？
作者: tpwang    时间: 2011-3-17 23:00

本帖最后由 tpwang 于 2011-3-17 23:12 编辑 5 |/ k  o) O* d: }% Q0 }

5 A) G& ^9 J8 n$ M回复 sunny2829 的帖子
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这篇文章从一个新的角度来看iPSC和ESC的差异，挺有意义。结合文章聊聊这个概述。
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$ B  F& d/ O2 zSingle cell transcriptional profiling reveals heterogeneity of human induced pluripotent stem cells$ q! Y0 g. v8 O$ }8 d9 R
单细胞转录谱揭示了人类诱导多能干细胞（hiPSCs）的异质性
( a8 L5 k& i8 B
( D: D5 I' n& ^4 }" \$ Z6 U( Gheterogeneity直接翻译成异质性也没错，不过这个异质性是指干细胞“群体”本身的内部不一致性（见下一句），而不是指干细胞个体的某种非干细胞性质。所以翻译的时候采用适当的修饰还是必要的，比如“不均匀性、不一致性”等，“非均质性”好像更多用。胚胎干、iPS、成体干如间充质干细胞等，都是一个细胞群体概念，单细胞层面都具有一定程度的不同意义上的“非均质性”。这篇文章是要证明iPS细胞群的非均质性大于胚胎干细胞的非均质性。# U4 F! T9 L6 ^9 g$ z( R

: q7 T) T+ z" C. b4 N5 @Moreover, single cell heterogeneity amongst stem cell populations may underlie important cell fate decisions. 此外，干细胞群中，单细胞的异质性决定了重要单细胞的命运。* E( d5 Y6 a3 m% V9 t' M

% V. \- x. P, _  T0 @3 c- M“此外，干细胞群内单细胞水平的不均质性对细胞的走向可能有决定性的意义。”由于细胞群内可能具有不同潜能甚至不同性质的细胞或状态，自然这群细胞的分化就会表现出不同的细胞“命运”。
; f9 q' D: i' b' `. ]7 ?$ F! X3 \7 q# g& b1 F# ]
Here, we used single cell analysis to resolve the gene expression profiles of 362 hiPSCs and hESCs for an array of 42 genes that characterize the pluripotent and differentiated states. 在这里，我们使用单细胞分析，为362 个hiPSCs和hESCs绘制了基因表达图谱，解析了所特有的多能性和分化状态的42基因。7 Q1 u) |4 W4 ~/ y- M
9 h7 y# W' s: V  p* B% k9 O
“本研究采用单细胞方法，对362个胚胎干细胞和诱导多潜能干细胞的42个多潜能和分化状态的特征基因进行了分析。”这42个基因其中28个是多潜能状态的转录子，其他14个是各种分化状态有关的转录子。按理说分化转录子在多潜能状态下不应该表达，本研究采用了一些其他的方法。除了上述整体比较以外，本研究还根据细胞表面抗原表达以及单细胞在细胞克隆的位置对干细胞进行分类，在两种干细胞之间进行了比较分析。9 Z, g. {4 G& e) K- v% ]6 h* l4 T

- _; J% o1 g3 y+ v( AComparison between single hESCs and single hiPSCs revealed markedly more heterogeneity in gene expression levels in the hiPSCs, suggesting that hiPSCs occupy an alternate, less stable pluripotentstate. 与hESCs比较发现，单个hiPSCs在基因表达水平具有明显的异质性，这表明hiPSCs处于可选择的、不太稳定的多能性状态。 - d% W  Q( d! S
  f! A- e! _! b3 m
“单细胞水平的比较发现，诱导多潜能干细胞群比胚胎干细胞群具有更明显的基因表达不均质性，提示出诱导多潜能干细胞处于一种变动的、相对不稳定的多潜能状态。”alternate这里应该是“来回变动”的意思，也就是相对不稳定的状态。这里的结论是上述几种比较方法结果的一个总括。
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3 J! P' ]  `4 P  B9 A: m! g  ahiPSCs also displayed slower growth kinetics and impaired directed differentiation as compared with hESCs. hiPSCs也显示了缓慢的生长动力学和受损的定向分化。3 l: Z  F" ^6 I; X! l  g3 q

7 Y( |: P- [6 _3 B% @8 b9 W/ b' X& N“与胚胎干细胞相比，诱导多潜能干细胞的生长更缓慢，并且定向分化能力受损。”关于两种干细胞的分化潜能的比较，采用的是形成畸胎瘤assays，以及特定分化条件下的分化潜能。这应该就是前面所说的群体不均质性导致细胞命运的不确定性的表现。: k2 F- W4 f8 f7 N1 `! Z

" X+ u) D$ ]6 r' a" }Our results suggest that caution should be exercised before assuming that hiPSCs occupy a pluripotent state equivalent to that of hESCs,  particularly when producing differentiated cells for regenerative medicine aims.我们的研究结果表明，在确定hiPSCs在多能性上等同于hESCs之前，我们应谨慎将hiPSCs分化产生的细胞用于再生医学。1 z' F7 C3 T0 s* z* V

/ n) r& j6 s( [/ ?: Y( k“上述研究结果提示，不应当轻易认定诱导多潜能干细胞与胚胎干细胞处于同样的多潜能状态，尤其是在用于生产再生医学目的的分化细胞时要谨慎。”caution should be exercised before带有一种警告警示的性质，表达的“文雅”一些而已，且后面用的是assuming，假定。加起来的意思是说“先别着急假定……”。不妨直译为“不应当轻易认定……”。本研究的倾向性还是很明确的，所以这样直接翻译也不为过。
% M+ C9 F; H* f4 @# ~. v& K( }3 R( d; P$ `' F0 G. {
以前iPSC与ESC的比较都是在细胞群体层面上的，揭示出的各种差异特性其实还掩盖了细胞群体内部的个体差异性，其中一个问题就是细胞群的不均质性及其基因表达。这个研究从单细胞层面来比较iPSC和ECS，应该是一个新开端。其实，单细胞层面的研究一直是干细胞的一个“软肋”，所谓在单细胞状态下efficient assessment of complex stem cell populations。这类单细胞水平高通量方法应该成为未来干细胞临床应用的更严格标准平台和指标，也不仅仅是用于比较胚胎干和iPSC。也就是说用于临床治疗的每个细胞都应当经过一系列严格的检验，而不仅仅是依赖一群细胞的整体表现，或者通过“抽查”来推论质量。打个比方，“质检总局”的责任不仅仅是对生产过程进行检查，而是要对每一个产品进行终极检验。路还很长。
作者: sunny2829    时间: 2011-3-18 09:09

回复 细胞海洋 的帖子
8 x( F, F; Z, h# M1 Q( h
9 H* n" m* E* X- S自己翻译的~~~不好，请见谅~~~
作者: sunny2829    时间: 2011-3-18 09:23

回复 FreeCell 的帖子
3 q) f$ p$ q& M" N+ p9 T9 m& R1 E$ U% q; |$ x4 \
不管怎么说ips和Cancer还是有很大的差别的。尽管ips和ES细胞在群体上有异质性，但如果可以筛选更接近ES细胞的群体，ips在再生医学上的使用还是有可能的~~~~
& c0 {" m, B- V$ X( Q2 R* _# z, l( g只是前提是无DNA插入的ips~~~1 U1 D2 Y! s2 U3 @
! r, w& Y5 S" x1 c5 y
ips加油啊~~~
作者: sunny2829    时间: 2011-3-18 09:27

回复 tpwang 的帖子
6 R! Q# T. L' T. d- r
( `6 R8 L( W' o谢谢，我看了全文才翻译的，但还是只是懂点皮毛~~~受益匪浅啊~~~~
作者: tpwang    时间: 2011-3-18 14:18

sunny2829 发表于 2011-3-18 09:27 & G2 j4 ]  v/ l; N5 S
回复 tpwang 的帖子& o( Q9 ?& E- D. `# h6 Y
- S# s9 y. G! L% \. F3 B! i1 x9 D
谢谢，我看了全文才翻译的，但还是只是懂点皮毛~~~受益匪浅啊~~~~
+ o) s; y& F" C, _
不客气……



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