单细胞谱系追踪揭示干细胞分化与肿瘤进化的动态演化规律

《Cell Systems》：Single-cell phylodynamic inference of stem cell differentiation and tumor evolution

编辑推荐：来自XX团队的研究人员开发了scPhyloX计算框架，通过整合单细胞谱系追踪(scLineage Tracing)与系统发育动力学分析(Phylodynamic Inference, PI)，成功解析了干细胞群体动态变化和肿瘤克隆选择过程。该研究实现了时间参数动态建模，在果蝇器官发育、人类造血衰老和结直肠癌早期演化等场景中取得突破性发现，为组织发育和肿瘤进化研究提供了全新工具。

　　这项研究开创性地将系统发育动力学分析(Phylodynamic Inference, PI)应用于单细胞尺度，开发出scPhyloX计算框架。该工具通过解析携带谱系条形码(scLineage Barcoding)的单细胞数据，重建数千个细胞的系统发育树，进而量化干细胞群体动态变化和肿瘤克隆的达尔文选择(Darwinian Selection)。其核心突破在于引入时变参数模型，精准捕捉组织发育和肿瘤演化中的非线性过程。在果蝇器官发育中，发现循环干细胞存在"过冲效应"(overshoot)；在人类造血系统衰老过程中，揭示了多能造血祖细胞(Hematopoietic Progenitors)的克隆扩张规律；在结直肠癌早期，量化了亚克隆选择强度。scPhyloX就像一台"细胞演化显微镜"，为解码生命发育程序和肿瘤恶变机制提供了全新范式。