分析控制早期心血管发育的基因表达程序对理解人类心脏发育和心脏疾病的分子机制是必不可少的。
在本项研究中，匹兹堡大学医学院的研究人员采用转录组测序（RNA-Seq）对高度纯化的人类胚胎干细胞（hESCs），hESC来源的多能心血管祖细胞（MCPs）和MCP指定的三个心血管谱系进行了比较分析。在项目中，研究人员开发了一种称为基因表达模式分析（GEPA）的新算法，可用于获取一个精确的全部测序基因的谱系特异图。这张图可以揭示早期人类心血管发育中潜在转录因子网络的动态变化。不仅如此，GEPA预测数据可捕获约90%的高置信度的调节心脏的基因，表明该分析可用于预测新的调控基因。使用GEPA分析还揭示出Ephrin信号通路中MCP特异的基因表达，这些基因在心肌细胞分化中的正向作用已被后续实验证实。借助RNA-seq结合GEPA，研究人员还发现阶段特异的RNA剪接开关和心血管分化过程中谱系富集的长链非编码RNA。
总体而言，本研究利用多细胞命运的转录组比较分析，建立了一个谱系特异的基因表达图，可进行预测和验证隐藏在早期人类心血管发育中新的调控机制。
本研究中的转录组测序项目由联川生物承担完成
图1 转录组测序分析人类胚胎干细胞分化的多个心血管系
参考文献
Y. Li, B. Lin, L. Yang (2015) Comparative Transcriptomic Analysis of Multiple Cardiovascular Fates from Embryonic Stem Cells Predicts Novel Regulators in Human Cardiogenesis Scientific Reports 5:9758 doi: 10.1038/srep09758
