記者2月18日從西南華大生命科學(xué)研究院獲悉,，該院研究團(tuán)隊(duì)日前成功開(kāi)發(fā)出推斷細(xì)胞時(shí)空分化軌跡的新算法SpaTrack,。該算法可整合細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組和空間信息，構(gòu)建細(xì)胞分化的動(dòng)態(tài)軌跡,，為揭示組織發(fā)育,、器官再生和疾病進(jìn)展的動(dòng)態(tài)研究提供重要支撐。相關(guān)論文發(fā)表于《細(xì)胞系統(tǒng)》,。

　　據(jù)悉,，該算法可實(shí)現(xiàn)從單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中，直接構(gòu)建精細(xì)的細(xì)胞分化軌跡;通過(guò)直接細(xì)胞映射,，追蹤跨時(shí)間樣本的細(xì)胞分化軌跡;通過(guò)建模預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在分化過(guò)程中對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控關(guān)系,，捕捉發(fā)育的驅(qū)動(dòng)因素。

　　研究團(tuán)隊(duì)將SpaTrack應(yīng)用于多個(gè)生物系統(tǒng)的研究中,，結(jié)果表明,，SpaTrack在重建細(xì)胞分化軌跡、揭示相關(guān)分化事件等方面表現(xiàn)出色,，能幫助研究取得新發(fā)現(xiàn),。

　　例如，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)重構(gòu)蠑螈端腦的受損再生過(guò)程,，揭示蠑螈腦在損傷區(qū)域和正常區(qū)域不同的分化軌跡,。在解析小鼠胚胎中腦發(fā)育過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)觀察到多個(gè)關(guān)鍵前體細(xì)胞在多時(shí)間點(diǎn)樣本中的分化過(guò)程和空間協(xié)調(diào)特征,。在腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移過(guò)程的研究中,，SpaTrack幫助研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)腫瘤的生長(zhǎng)擴(kuò)增表現(xiàn)出空間異質(zhì)性。其中，存在一條以“上皮—間質(zhì)”轉(zhuǎn)化為特征的分化路徑,，該路徑上的腫瘤細(xì)胞發(fā)生了轉(zhuǎn)移,，在淋巴結(jié)區(qū)域形成了轉(zhuǎn)移位的腫瘤。

　　西南華大生命科學(xué)研究院副研究員秦鵬飛說(shuō),，SpaTrack借助空間轉(zhuǎn)錄組信息,，在解析組織發(fā)育和疾病進(jìn)展的時(shí)空動(dòng)態(tài)上取得初步成效。接下來(lái),，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)時(shí)空多組學(xué)的融合,，解析多源分化、復(fù)雜分化等問(wèn)題,。

　　記者了解到，目前研究團(tuán)隊(duì)已在GitHub平臺(tái)提供SpaTrack的開(kāi)源軟件和使用教程,，并在華大時(shí)空云平臺(tái)STOmics Cloud上開(kāi)放使用,。(記者 羅云鵬)

編輯：周大為