In Silico Single-Cell Frame work for Modeling Intestinal Stem and Transit-Amplifying Progenitor Cells Dynamics.

چکیده اصلی

Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) has revolutionized the ability to resolve cellular heterogeneity within complex tissues, enabling the identification of discrete cell states. Here, we present an in silico analytical pipeline designed to characterize intestinal stem cells (ISC), transit-amplifying (TA) progenitors, and BEST4⁺ enterocyte precursors from human scRNA-seq datasets, with a focus on inflammatory contexts such as inflammatory bowel disease (IBD). The pipeline integrates dataset acquisition, quality control, normalization, dimensionality reduction, unsupervised clustering, and cell type annotation using a reference cell atlas. We implemented iterative subsetting and re-clustering of ISC and TA compartments to identify inflammation-associated subpopulations and epithelial biomarkers. While demonstrated in the context of IBD, this computational framework is broadly applicable to other tissues and pathological conditions where stem/progenitor dynamics underpin disease progression and tissue repair.

ترجمه فارسی چکیده

سکوئنسی‌ریبونوکلئیک تک‌سلولی (scRNA-seq) توانایی حل تفاوت‌های سلولی در بافت‌های پیچیده را تغییر داده و شناسایی حالت‌های سلولی مجزا را ممکن کرده است. در اینجا، یک خط لوله تحلیلی شبیه‌سازی شده ارائه شده است که برای توصیف سلول‌های بنیادی روده (ISC)، پیش‌سازهای گذرا-تکثیر (TA) و پیش‌سازهای واردوکیت‌های BEST4⁺ از داده‌های scRNA-seq انسانی طراحی شده است، با تمرکز بر زمینه‌های التهابی مانند بیماری التهابی روده (IBD). این خط لوله شامل اکتساب داده‌ها، کنترل کیفیت، نرمال‌سازی، کاهش ابعاد، خوشه‌بندی بدون نظارت و برچسب‌گذاری نوع سلول با استفاده از اطلس سلولی مرجع است. ما زیرمجموعه‌سازی تکرار شونده و خوشه‌بندی مجدد بخش‌های ISC و TA را برای شناسایی زیرمجموعه‌های مرتبط با التهاب و نشانگرهای اپیتلیال پیاده‌سازی کردیم. اگرچه در زمینه IBD نشان داده شده است، این چارچوب محاسباتی به طور گسترده برای بافت‌های دیگر و شرایط بیماری‌زایی که دینامیک‌های سلول بنیادی/پیش‌ساز بر پیشرفت بیماری و ترمیم بافت زیربنای آن‌ها هستند، قابل اعمال است.

متن کامل اصلی