细胞在衰老过程中，其染色质组织会发生改变，并伴随着染色体高阶结构的变化，这些变化促使细胞获得衰老细胞特有的功能。尽管最近的研究揭示了单个细胞之间染色质状态及其调控机制的差异，但以往对染色体高阶结构的分析大多停留在群体水平。因此，我们需要能够直接在单细胞水平量化这些变化的工具。Genes to cells杂志刊登的一项研究中，我们应用持久同源性（PH）这一拓扑数据分析框架，量化了单细胞荧光图像中γH2AX焦点和DAPI染色的染色质空间特征。我们利用一种由乙酰化依赖性组蛋白H2AX交换受损诱导的病理性衰老模型，提取了拓扑特征，并随后进行了机器学习分析。无监督分析揭示了在γH2AX和DAPI信号中都存在与病理性衰老相关的空间模式。值得注意的是，由γH2AX焦点衍生的分类与基于DAPI的染色质组织分类具有对应关系，这表明局部DNA损伤模式反映了整体染色质结构的变化。监督模型进一步区分了正常细胞和病理性衰老细胞，其中DAPI衍生的特征突出了细胞核强度梯度变化的贡献。这些发现表明，PH能够对单细胞水平的细胞核结构进行定量表征，并为在细胞状态转变过程中剖析染色质重组提供了一个新框架。
📎 来源：Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms | 查看原文