细胞状态转换实现可控

爱尔兰都柏林大学Boris N. Kholodenko研究团队实现了细胞状态转换的控制。相关论文近日在线发表于《自然》。

研究人员提出了细胞状态转换评估和调控（cSTAR），这是一种绘制细胞状态的方法，能够模拟它们之间的转换并预测有针对性的干预措施来转换细胞命运决定。cSTAR使用全息数据作为输入，对细胞状态进行分类，并开发了一个工作流程，将输入数据转化为确定核心信号网络的机械模型，该模型通过影响全细胞网络来控制细胞命运转换。通过整合信号和表型数据，cSTAR对细胞如何在Waddington景观中进行操纵并决定采取何种细胞命运进行建模。值得注意的是，cSTAR设计了干预措施来控制细胞在Waddington景观中的移动。

研究人员在一个分化和增殖的细胞模型中测试cSTAR，显示了定量预测和实验数据之间的高度相关性。将cSTAR应用于不同类型的扰动和全局数据集，包括单细胞数据，结果表明其灵活性和可扩展性，并提供新的生物学见解。cSTAR具有识别能使细胞命运相互转换的靶向扰动的能力，将使操纵细胞发育途径的设计方法和机械地支持的治疗干预成为可能。

据介绍，了解细胞状态的转变并有目的地控制它们是生物学中的一个长期挑战。