科学家利用空间动态代谢组学确定人类肾脏分化中的代谢细胞命运轨迹

越来越多的研究结果表明，新陈代谢在细胞命运决定中发挥着重要的作用。然而，在空间上评估新陈代谢来验证组织微环境的异质性和细胞动态非常困难。荷兰莱顿大学医学中心研究团队通过研究空间动态代谢组学确定了人类肾脏分化中的代谢细胞命运轨迹。该研究成果于近日发表在《Cell Stem Cell》上，题为：Spatial dynamic metabolomics identifies metabolic cell fate trajectories in human kidney differentiation。

在这项研究中，研究人员描述了一种多组学分析技术，可以在组织中进行特异性原位细胞的代谢组学研究。将动态空间代谢组学与单细胞转录分析相结合，可以全面研究复杂组织中的各种代谢途径。他们将这个技术平台应用于发育中的人类肾脏代谢研究，创建了一个高分辨率的图集，描述了人类肾脏发育过程中的代谢轨迹。研究综合数据显示，肾脏发育过程中能量和脂质代谢发生特异性变化，糖酵解向脂肪酸β氧化进行转变。研究人员还发现，人诱导多能干细胞来源的肾脏类器官代谢功能并不成熟，不能利用线粒体长链脂肪酸进行能量代谢。此外，补充丁酸盐可促进培养的肾脏类器官小管上皮分化和功能成熟。

综上，该研究通过多组学分析深入了解了人类肾脏发育过程中代谢过程的空间和时间活动，有助于指导干细胞的分化调控。

论文链接：https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(22)00426-X

来源：科技部生物中心