Muscle stem cells in Duchenne muscular dystrophy exhibit molecular impairments and altered cell fate trajectories impacting regenerative capacity
Notice bibliographique
Résumé
Satellite cells are muscle-resident stem cells that maintain and repair muscle. Increasing evidence supports the contributing role of satellite cells in Duchenne muscular dystrophy (DMD), a lethal degenerative muscle disease caused by loss of dystrophin. However, whether or not satellite cells exhibit dysfunction due to loss of dystrophin remains unresolved. Here, we used single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) to determine how dystrophin deficiency impacts the satellite cell transcriptome and cellular composition by comparing satellite cells from mdx and the more severe D2-mdx DMD mouse models. DMD satellite cells were disproportionally found within myogenic progenitor clusters and a previously uncharacterized DMD-enriched cluster. Despite exposure to different dystrophic environments, mdx and D2-mdx satellite cells exhibited overlapping dysregulation in gene expression and associated biological pathways. When comparing satellite stem cell versus myogenic progenitor populations, we identified unique dysfunctions between DMD and healthy satellite cells, including apoptotic cell death and senescence, respectively. Pseudotime analyses revealed differences in cell fate trajectories, indicating that DMD satellite cells are stalled in their differentiation capacity. In vivo regeneration assays confirmed that DMD satellite cells exhibit impaired myogenic gene expression and cell fate dynamics during regenerative myogenesis. These defects in differentiation capacity are accompanied by impaired senescence and autophagy dynamics. Finally, we demonstrate that inducing autophagy can rescue the differentiation of DMD progenitors. Our findings provide novel molecular evidence of satellite cell dysfunction in DMD, expanding on our understanding of their role in its pathology and suggesting pathways to target and enhance their regenerative capacity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».