单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展

背景:骨质疏松导致的脆性骨折发病率逐年上升,亟需探索其病理生理、潜在生物标志物、治疗靶点及有效药物。骨微环境中存在多种细胞,对骨代谢的维持至关重要。近几年,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术被开发用于表征单个细胞的转录组,并逐步应用到骨质疏松症防治的研究。目的:综述单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展。方法:由第一作者使用计算机检索Web of Science,PubMed和中国知网数据库中2009-2023年出版的文献,英文检索词为:“single-cell RNA sequencing,bone marrow derived stromal cells,osteoblasts,osteocytes,osteoclasts,immune cells,Bone marrow vascular endothelial cells”;中文检索词为:“单细胞转录组测序,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,骨细胞,破骨细胞,免疫细胞,骨髓血管内皮细胞”;通过阅读筛选相关文献,最终纳入89篇文献进行综述分析。结果与结论:①单细胞转录组测序技术能够深入了解细胞发育、增殖、分化的轨迹及其调控机制。②影响骨密度的候选基因主要富集在骨髓间充质干细胞亚群,其中Sox9是关键的转录因子。③成骨细胞不同亚群中差异表达Runx2控制骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化。④破骨细胞分化过程中RAB38与组蛋白修饰和转录调控动态变化有关。⑤单细胞层面研究证实,骨微环境中存在多种细胞间通讯,破骨细胞可能通过CD160-TNFRSF14配体-受体结合进行细胞间通讯;中性粒/单核细胞与成骨细胞间可能通过RESISTIN通路进行交互;浆样树突状细胞与成骨细胞系通过表皮生长因子通路进行交流;均可以为靶点预测和药物研发提供方向。⑥新的骨髓毛细血管内皮细胞亚群,称为S型内皮细胞,完全起源于骨骺次级骨化中心,甚至比H型血管更具有可塑性。⑦文章从细胞角度总结单细胞转录组测序技术在表征不同骨组织细胞的分化命运和分化轨迹、识别新的细胞亚群、鉴定细胞调控因子及明确细胞间通讯的研究进展,为探讨骨质疏松症的病理机制、筛选潜在诊断标志物、预测治疗靶点及探究药物作用机制提供细胞层面的信息。⑧未来单细胞测序技术将向单细胞多组学(基因组、蛋白组学及代谢组学)方向及结合其他诸如空间转录组技术为骨组织细胞变化提供更有价值的信息。

单细胞转录组测序技术在帕金森病中的应用

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性疾病中,对于理解细胞间异质性、疾病发展机制和治疗策略有重要意义。目的:综述近些年scRNA-seq技术应用于帕金森病的研究进展,为scRNA-seq在帕金森病诊断和治疗中应用提供理论基础。方法:由第一作者应用计算机系统检索中国知网、万方医学网数据库、PubMed、Web of Science数据库的相关文献,中文检索词为“单细胞RNA测序,帕金森病,细胞异质性,细胞亚型,多巴胺能神经元,胶质细胞”;英文检索词为“single-cell RNA-seq,Parkinson Disease,heterogeneity,subtypes,dopaminergic neurons,glial cells”,最终纳入71篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)scRNA-seq是一种在单细胞水平上利用RNA测序对特定细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术,从分子水平揭示细胞奥秘。与传统的测序技术相比,scRNA-seq技术通过对细胞转录组进行自动聚类分析,从而揭示各种生理和病理情况下复杂组织中细胞类型多样性和特异性基因表达的变化。(2)通过scRNA-seq阐明多巴胺能神经元发育过程以及各种细胞亚型的独特功能特性,从而更好地了解具有潜在治疗作用的分子靶点。(3)利用scRNA-seq分析,提高了研究者对帕金森病胶质细胞反应的了解,从而全面表征了不同的细胞类型群体,并鉴定出与神经变性相关的胶质细胞亚群,绘制了有价值的单细胞图谱,作为未来研究的参考数据。(4)应用scRNA-seq检测胚胎小鼠以及干细胞,将有助于改善细胞治疗的体外分化方案和质量控制,以及评估干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元的整体细胞质量和发育阶段。

单细胞转录组测序在椎间盘退变中的靶向生物标志物

背景:椎间盘退变是下腰痛最常见的原因,然而其发病机制尚不完全清楚,因此探索预防和治疗椎间盘退变的新策略势在必行。单细胞转录组测序技术可以在单个细胞水平对mRNA进行高通量测序,揭示细胞的异质性和特定亚群,深入了解椎间盘退变发生发展的调控机制,提高对于潜在靶点的识别,促进早期诊断和治疗的探索。目的:了解单细胞转录组测序技术及其主要流程并综述近几年单细胞转录组测序技术在椎间盘退变中的研究进展,探讨其在发现靶向生物标志物方面的应用潜力。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网、万方数据库中2014年1月至2024年6月发表的相关文献,中文检索词为“单细胞转录组测序,测序技术,椎间盘退变,髓核,纤维环,软骨终板”,英文检索词为“single-cell RNA sequencing,sequencing technology,intervertebral disc degeneration,nucleus pulposus,annulus fibrosus,cartilage endplate”,排除重复性文献和非相关文献,共筛选出57篇文献进行综述分析。结果与结论:①单细胞转录组测序技术已成为研究单细胞水平基因表达的强有力工具,该技术在椎间盘退变中揭示了新的亚群及其功能,提高了对椎间盘退变病理过程的理解;识别了髓核中的几种新型细胞亚群,包括肥大软骨样髓核细胞、效应髓核细胞和稳态髓核细胞等,阐明了这些细胞亚群在椎间盘退变过程中所发挥的功能及分化路径,在椎间盘退变的不同阶段,这些细胞亚群的比例及主导群体有所不同;发现了新的纤维环细胞亚群Grem1+亚群和Lum+亚群,Grem1+是纤维环的常驻祖亚群,Sox9和Id1是其关键调控因子,与组织发育和细胞分化有关;Nr2f2和Creb5可能负责Lum+亚群的血管化功能,为椎间盘退变治疗和组织修复提供了潜在的细胞来源和调控靶点。②在软骨终板中发现的间充质软骨细胞可进一步细分为稳态、效应和调节性间充质软骨细胞,稳态软骨细胞主要参与骨化和胶原结合过程,调节软骨细胞主要参与刺激和控制反应,效应软骨细胞主要参与代谢过程。③退变椎间盘组织免疫细胞中的单核/巨噬细胞进一步富集为氧化应激、活化组织、稳态等单核/巨噬细胞,加深了对单核/巨噬细胞亚群在椎间盘退变进展过程中不同功能的理解,从而提供基于特定亚群的个性化治疗。总结了近年来单细胞转录组测序在椎间盘退变中的靶向生物标志物,为其诊断及治疗策略提供了新的见解。

单细胞转录组测序技术在脊髓损伤研究中的应用

背景:近年来,单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究为创伤后中枢神经系统的细胞和分子异质性以及结构变化提供了新的见解。目的:就单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究进展进行综述,更加全面、深入地阐述单细胞转录组测序技术在脊髓损伤领域的应用。方法:应用计算机系统检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库中2009-2023年出版的文献,英文检索词为“single-cell RNA sequencing,spinal cord injury,sequencing technology”;中文检索词为“单细胞转录组测序,脊髓损伤,测序技术”。排除质量较差、内容重复及不相关的文献,最终纳入57篇文献进行综述分析。结果与结论:目前,单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究可归纳为以下几点:①鉴定了小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞、巨噬细胞、B细胞、神经元和神经干细胞等细胞亚群,并识别了这几种亚群的特异性标记基因。②小胶质细胞在脊髓损伤后保持永久活跃,通过增殖、免疫和稳态功能来协调脊髓损伤后的早期阶段。星形胶质细胞以激活的方式在脊髓损伤中发挥许多重要功能,包括维持微环境平衡、清除坏死组织、形成保护屏障以及胶质瘢痕等。巨噬细胞和小胶质细胞均在脊髓损伤后的慢性神经炎症中起重要作用。③神经干细胞和神经元亚群能够在脊髓损伤后进行自我更新,新发现的SCV^(sx2::Hoxa7:Zfhx3→lumbar)和SCV^(sx2::Hoxa10)等神经元亚群可再生到自然靶区,有利于运动功能的恢复。④发现细胞亚群的动态变化提高了研究者们对脊髓损伤病变进程的理解,并为脊髓损伤在不同时间点的治疗提供了新见解。截至目前,这些研究结果均还需要更多的基础研究和足够的临床试验来验证。在未来,单细胞转录组测序技术通过与生物信息学、计算机科学、组织工程学和临床医学等跨学科合作,有望为脊髓损伤的诊疗打开新的一扇窗户。

天子蓝盘丽鱼皮肤组织的单细胞转录组测序

【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细胞转录组测序技术对天子蓝(人工选育)和阿莲卡(野生型)2种盘丽鱼的皮肤组织进行转录组测序,经fastp质控过滤后,通过Cell Ranger比对参考基因组生成单细胞表达矩阵文件,使用Seurat进行降维聚类后构建转录组图谱,筛选出细胞类型识别与鉴定的标记基因;同时以阿莲卡盘丽鱼为对照,通过DEGseq筛选出2个样本间的差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】经单细胞转录组测序,从天子蓝、阿莲卡盘丽鱼样本中获得的原始序列(Raw reads)分别为815237286和728886552条;将2个样本整合后共捕获17035个细胞,经过滤及降维聚类后得到18个细胞簇(C0~C17),参考已知和潜在的标记基因,被注释为13种细胞类型及其亚型,基本涵盖了鱼类皮肤组织中的大部分细胞类型。基于伪批量(Pseudo-bulk)处理,从2个样本间筛选出20个DEGs(8个在天子蓝盘丽鱼皮肤组织中高表达,12个在阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中高表达),主要注释到与气体传递、氧化代谢相关的GO功能条目。在单细胞维度,选择黑色素细胞和虹彩细胞2个细胞集群进行样本间差异分析,结果显示:在黑色素细胞中存在8个DEGs,主要富集于热应答、未折叠蛋白结合、生长因子活性、金属离子结合等信号通路。在虹彩细胞中存在25个DEGs,KEGG信号通路富集分析发现主要富集于凋亡、沙门氏菌感染和MAPK等信号通路,涉及细胞生存、应激响应和信号传导等功能。【结论】TSPAN3A、PTGES、ATF3、JUNK、GADD45GA、HSP70L、FOSAB等基因在调节天子蓝盘丽鱼皮肤体色、色素合成与沉着等方面发挥重要作用,而黑色素合成不活跃可能是导致天子蓝盘丽鱼体色较阿莲卡盘丽色更加鲜艳和绚丽的主要原因之一。

单细胞RNA测序揭示维持性血液透析患者外周血免疫细胞的转录组特征

目的:通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)揭示维持性血液透析(MHD)患者的外周血单个核细胞(PBMC)的转录组特征及免疫状态。方法:使用scRNA-seq技术对MHD患者PBMC进行了研究,揭示其在相关疾病中的状态及分子特性的变化。采用无监督聚类和注释分析对PBMC进行了分类和鉴别,对主要细胞类型进行了差异基因富集和细胞间通讯分析。同时,通过分析代谢组学数据集和临床实验室指标进行进一步验证。结果:成功建立了MHD患者PBMC的转录组图谱,鉴定了8种主要细胞类型。通过与健康对照组进行差异基因功能富集分析,发现MHD患者的淋巴细胞和单核细胞炎症相关通路富集评分显著上升,B淋巴细胞的脂质代谢通路富集评分下降,而单核细胞的脂质通路富集评分则呈上升趋势。细胞通讯结果显示,T细胞和单核细胞在多种信号通路中扮演着发送者和接收者的角色。此外,代谢组学分析表明,患者外周血中脂质代谢产物增多。临床实验室结果进一步验证了患者存在较高的炎症和脂质水平。结论:scRNA-seq揭示MHD患者外周循环血液中长期伴有免疫失调、慢性炎症及脂质代谢的紊乱。

单细胞转录组测序技术与椎间盘退变的发病机制

背景:椎间盘退变在临床上被认为是引起下腰痛的主要病因,但由于椎间盘退变发病机制尚不明确,目前仍缺乏有效手段来延缓疾病进展。单细胞转录组测序技术可以在单个细胞水平对mRNA进行扩增和测序,揭示单个细胞的基因表达强度,根据细胞的异质性发现组织中的不同细胞亚群,在分子水平上研究椎间盘退变的发病机制,为其早期诊断和治疗提供新的理论依据。目的:介绍了单细胞转录组测序技术的基本原理并综述了近年来单细胞转录组测序技术在椎间盘退变发病机制中的研究进展。方法:应用计算机系统检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库中2012-2022年出版的文献,英文检索词为:“single-cell RNA sequencing,intervertebral disc degeneration,sequencing technology”;中文检索词为“单细胞转录组测序,椎间盘退变,测序技术”。排除重复、质量较差及不相关的文献,最终纳入70篇文献进行综述分析。结果与结论:①鉴定了稳态软骨样细胞、肥大软骨样髓核细胞、纤维髓核细胞等新型细胞亚群,识别了这几种细胞亚群的标记基因、转录因子,并阐述了这几种细胞亚群在椎间盘退变发生发展过程中的功能及分化轨迹和细胞命运,同时提出了祖细胞概念,确定了具备祖细胞特性的细胞亚群,在小鼠体内验证了该细胞亚群治疗椎间盘退变的有效性。②识别了兼具软骨特性和纤维特性的纤维软骨样纤维环细胞和纤维环干细胞,并在体外结合纤维软骨诱导剂和丝素蛋白及透明质酸制备了一种新型复合水凝胶,通过小鼠体内实验验证了这种水凝胶既能修复纤维环组织也能恢复软骨基质,对于椎间盘退变有显著治疗效果。③在终板软骨组织中发现了调节性软骨细胞,其在椎间盘退变进展中出现2种截然不同的命运并明确了2种命运中的差异基因,细胞间通讯分析表示调节性软骨细胞与内皮细胞之间互相作用从而促进血管生成。④在退变椎间盘组织中鉴定出巨噬细胞、T细胞、髓系祖细胞和嗜中性粒细胞等免疫细胞,证明了椎间盘退变过程中存在免疫反应,并发现载脂蛋白诱导了巨噬细胞M1和M2亚型的极化,这种极化过程通过MIF信号通路放大炎症反应来影响髓核祖细胞的活性。

基于单细胞转录组测序分析骨关节炎软骨细胞分化的分子机制

目的深度分析骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨细胞分化的单细胞转录组数据,探究其关键性靶基因及分子机制,为临床靶向治疗骨关节炎提供分子理论依据。方法从GEO数据库下载数据集(GSE104782),包含10个骨关节炎样本及1464个软骨单细胞测序结果,运用R语言分析软骨细胞分化中关键Marker基因,并采用质控和数据过滤、PCA、TSNE、细胞轨迹、GO、KEGG信号通路及蛋白互助网络分析揭示软骨细胞分化机制。结果该数据集共包含基因17380种、20个主成分、9种细胞类型、1886个Marker基因及6种分化途径,其中软骨祖细胞为软骨最早分化细胞。GO分析涉及软骨发育、结缔组织发育等生物过程;涉及含胶原蛋白细胞外基质、内质网内腔等细胞组分;涉及肝素结合、糖胺聚糖结合等分子功能。KEGG通路分析涉及蛋白质消化吸收、ECM受体相互作用、人乳头瘤病毒感染、补体与凝血级联反应、PI3K-Akt信号通路等信号通路。运用Cytoscape 3.7.2软件获得5个关键Marker基因(COL1A1、COL2A1、VEGFA、COL1A2、DCN)。结论运用单细胞转录组测序发现骨关节炎软骨细胞共有6种分化途径及多种Marker基因的潜在特征,进一步从单细胞角度阐述骨关节炎的发病机制。

单细胞转录组测序技术及其在免疫学研究中的应用

免疫系统具有复杂性、多变性以及可塑性,目前其组成和动态变化的研究只局限在群体效应,无法体现其异质性。单细胞技术的出现革新了研究者们对免疫学问题的认识。单细胞RNA测序技术是目前应用最广泛的单细胞技术,它能够在单细胞和单分子的水平进行免疫学分析,揭示生理或病理条件下的免疫反应过程。本文对单细胞RNA测序技术的一般流程、发展及其在免疫学方面的应用进展进行综述,并展望其在免疫学方面的发展前景。

单细胞测序和空间转录组技术在口腔医学的应用进展

单细胞测序和空间转录组技术在生命科学领域的应用是近年的研究热点,通过联合单细胞测序及空间转录组技术,能够在单细胞水平揭示细胞特定空间位置上的信息,以进一步探究疾病发生发展的机制及疾病的防治。在口腔医学领域,这一技术已被应用于口腔组织干细胞、口腔组织发生发育、口腔微生物及各类口腔疾病的研究中。该文阐述了单细胞测序和空间转录组技术在口腔领域的应用进展并展望两者联合应用的前景,以期为口腔疾病的诊疗提供新思路。

基于单细胞转录组测序的鹿茸生长中心细胞异质性研究

为了从单细胞水平探究梅花鹿鹿茸生长中心中细胞类型和基因表达的差异,即细胞异质性,试验采用单细胞转录组测序的方法,对生长75 d的梅花鹿鹿茸生长中心进行单细胞转录组分析,鉴定细胞类型,并对不同类型细胞进行基因表达模式、基因功能富集分析。结果表明:鹿茸生长中心包含了内皮细胞、周细胞、间充质细胞、免疫细胞、软骨细胞和成骨细胞等6种细胞类型,其中内皮细胞特异性表达PECAM1和VWF基因;周细胞特异性表达ABCC9和KCNJ8基因;间充质细胞高表达PRRX1和POSTN基因;免疫细胞特异性表达PTPRC和LCP1基因;成骨细胞特异性表达PHEX基因;软骨细胞特异性表达IGF1R基因。说明鹿茸的生长中心有着丰富的细胞类型,鹿茸的生长发育需要这些细胞的协调作用。

单细胞转录组测序技术在自身免疫病中应用的最新研究进展

单细胞转录组测序技术是以单个细胞为研究对象,对每个转录本的基因表达水平以及细胞间的异质性进行统计分析,在一定程度上弥补了传统测序技术的缺陷。自身免疫病是自身免疫耐受状态或自身免疫细胞调节异常时所致的自身组织细胞损伤或功能异常。本文综述了近年来关于单细胞转录组测序技术在自身免疫病中应用的研究成果,为尽早实现精准医疗提供有价值的线索。

单细胞转录组测序技术在家养动物中的应用

单细胞转录组测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)能够以高精度分辨率鉴定单个细胞类型和细胞状态,打破普通转录组测序(bulk RNA sequencing, RNA-seq)无法探究目标细胞具体表达特征的困境,在各个领域的探索中起到重要作用,目前广泛应用于人类及小鼠发育生物学、肿瘤学、免疫学、复杂疾病、肠道微生物组及临床应用等诸多领域。近年来,scRNA-seq在畜牧业领域也开展了一些开创性的研究并获得了一系列的成果,主要集中在动物繁殖性能、胚胎发育、关键性状解析等方面,但相较于在人类上的应用还较为薄弱,在其他领域的应用也仍有待深入。本文主要综述了scRNA-seq的工作流程及其在家养动物中应用的研究进展,以期为提高scRNA-seq分析效率以及在家养动物中的创新应用提供参考。

单细胞转录组测序技术在精子发生研究中的应用进展

精子发生是在哺乳动物睾丸内通过一系列细胞分化和发育,最终形成精子的过程,在时间和空间上具有高度异质性。随着生物信息学的不断更新与发展,以往研究大多依赖于对各种细胞类型的RNA进行分析。然而,从睾丸中分离每一种细胞类型是非常大的挑战,因此在转录组水平上对于不同类型的睾丸生殖细胞的研究相对较少。近年来,由于科技的进步和发展,单细胞转录组测序(scRNA-Seq)技术已推出多种测序平台,其使用范围和场景不断扩大,在神经、肿瘤、免疫、生长发育和疾病等领域广泛应用,研究对象主要涉及人、模式生物及家畜。该技术可高效捕获睾丸内单个细胞,进行高通量测序分析,获取其转录组水平信息,精细描述其细胞类型,揭示细胞异质性,并推测其发育轨迹。目前,scRNA-Seq已经开始从家畜生殖细胞的角度对家畜精子发生相关机制进行更深入的探究,以此进一步研究家畜精子发生的相关过程。因此,作者在阐述scRNA-Seq技术方法的基础上,总结论述了其在牛、羊和猪等家畜精子发生领域中的应用进展,为家畜精子发生的研究提供理论基础。

单细胞转录组测序在病原微生物肺部感染研究中的应用

肺部感染是指在终末气道、肺泡腔及肺间质中由细菌、真菌和病毒等病原体诱发的炎症,是威胁人类健康的全球十大问题之一。2019年,世界卫生组织数据显示肺部感染致全球近260万死亡,位列第四大死因^([1]),而且,成人肺部感染的发作次数呈上升趋势,特别是≥70岁的男性患者数量增幅最为显著^([2])。病原微生物的感染是病原体与免疫相互作用的结果,不同病原体引起的肺部感染作用机制不同,感染的病原体可激活免疫信号通路和诱导炎症风暴,诱发急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)^([3]),导致预后不佳,甚至死亡。

单细胞转录组测序解析化疗后舌鳞癌免疫细胞动态图谱和肿瘤细胞耐药异质性

目的:探究舌鳞癌免疫和肿瘤细胞亚群的转录组异质性和化疗相关的变化。方法:研究收集了首都医科大学附属北京口腔医院口腔颌面头颈肿瘤科确诊舌鳞状细胞癌(简称舌鳞癌)、接受相同化疗方案却出现化疗疗效差异的2位患者的化疗前、后的肿瘤和外周血单核细胞样本共8例,进行单细胞转录组测序,并对测序结果进行数据分析。使用多重免疫荧光技术观察T细胞化疗前后变化和疗效出现差异的患者之间肿瘤细胞marker基因表达情况对比。结果:根据经典marker基因的表达将获得的细胞分成T细胞和NK细胞、B细胞和浆细胞、上皮细胞等12个主要的细胞亚群。数据分析结果显示,化疗后舌鳞癌免疫和肿瘤亚群细胞图谱发生了显著变化。2位化疗效果不同的患者在特定亚型的T细胞、NK细胞和髓样细胞表现出转录组异质性和化疗相关变化,多重免疫荧光实验发现化疗后舌鳞癌肿瘤微环境中Tregs细胞减少,而CTL细胞增加。此外,该研究探索了化疗前后肿瘤细胞的异质性,并定义了三组具有不同生物学特征和恶性程度的肿瘤细胞亚群。多重免疫荧光显示疗效较差者的原发肿瘤组织比疗效好者具有更多高度恶性组肿瘤细胞。结论:研究结果解析了化疗后舌鳞癌免疫和肿瘤细胞的异质性,对影响舌鳞癌化疗效果的因素提出了新的见解,有助于识别潜在免疫治疗靶点。

单细胞转录组测序技术在前列腺癌中的研究进展

前列腺癌(PCa)在临床、分子和形态学水平上表现出显著的异质性。单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术凭借其在单细胞水平上对分子特征的精细描绘能力,能够深入分析多种细胞类型,包括上皮细胞、肿瘤相关成纤维细胞以及构成免疫微环境的细胞群体。该技术揭示了肿瘤进展的动态过程以及细胞间复杂的交互作用。本综述总结了scRNA-seq在PCa中的最新研究进展,旨在为PCa的精准医疗提供新的理解视角。

基于单细胞核转录组测序的多发性大动脉炎外周血单个核细胞图谱分析

目的基于单细胞核转录组测序(snRNA-seq)技术描绘多发性大动脉炎(TAK)外周血单个核细胞(PBMC)基因和功能的异质性改变,阐述TAK可能的免疫机制。方法收集确诊为TAK患者的PBMC共6例为疾病组(TAK组),同期就诊的健康人群6例PBMC为正常组(NC组)。基于snRNA-seq工作流程建库测序,下机数据采用R 3.6.2软件进行主成分分析(PCA)及t-分布随机邻域嵌入(tSNE)分析等手段对两组PBMC样本池的单个核细胞的基因表达进行检测。结果TAK患者PBMC的免疫细胞的相对比例和含量都发生了改变;高克隆TCR可高度同源性匹配整合素beta-3的氨基酸序列;T细胞介导的干扰素γ和TNFα通路显著上调;TNFRSF13B+记忆B细胞比例明显升高;所有细胞类型中单核细胞所形成的的配体受体相互作用始终最多。结论TAK的发生发展过程中PBMC参与了复杂的调节,多种免疫炎症因子异常表达,其中单核细胞在PBMC的相互作用中占据了重要地位。

单细胞转录组测序在眼科相关疾病研究中的应用现状

单细胞转录组测序(scRNA-seq)是一种强大且快速发展的新兴技术,与传统RNA-seq技术相比,其使全面剖析细胞异质性和获取从整体分析中无法获得的生物信息成为可能。近年来,该技术已被广泛应用于单个细胞的表征检测和细胞水平的生物学机制研究等领域。目前,在眼科领域中,不断有应用scRNA-seq技术的相关研究报道。单细胞水平的基因表达已经在动物模型、视网膜类器官、初级人类视网膜、视网膜色素上皮和脉络膜的视觉系统中进行了研究。同样,scRNA-seq技术测序研究已经确定了许多眼部疾病背景下基因表达的变化模式,包括脉络膜血管内皮细胞如何在年龄相关性黄斑变性中发生改变、退化的糖尿病小鼠视网膜中不同细胞的功能亚型及近视小鼠巩膜纤维层组织中的各类异质细胞群等。另外,scRNA-seq技术也确定了一些眼部肿瘤的分子、细胞及生理学等特征,包括视网膜母细胞瘤的细胞起源及靶向分子、葡萄膜黑色素瘤的异质性及新的治疗靶点等。本文主要阐述了scRNA-seq技术在眼科相关疾病研究中的最新应用情况,为研究者提供参考,以期扩展该技术到更多的眼部研究中。

单细胞转录组测序在多发性骨髓瘤诊治和预后中的意义

多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种在临床和生物学都具有异质性的浆细胞恶性肿瘤。尽管进行了广泛的研究,在治疗方面取得了相当大的进展,但疾病的异质性和复发仍然是MM治疗的一大挑战。基于新一代测序的单细胞转录组测序(single-cell transcriptome sequencing,scRNA-seq)技术,能够从单细胞水平探测肿瘤细胞和骨髓微环境的异质性,从而提高我们对MM诊断分层、精确治疗和预后预测的认识。本文就scRNA-seq在MM诊断、治疗及预后中的应用进行综述。