人脐带间充质干细胞的异质性探讨及基于单细胞RNA测序结果的亚群分析

目的探讨人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)的异质性,并基于单细胞RNA测序结果进行亚群分析。方法选择两株由郑州奥博细胞医学实验室有限公司提供的hUCMSCs(分别命名为hUCMSCs-1和hUCMSCs-2),通过实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)进行干性基因[性别决定区Y-box 2(Sox2)、Nanog]检测。对hUCMSCs进行成骨诱导,3 d后检测成骨基因碱性磷酸酶(Alp)的表达,7 d后进行碱性磷酸酶染色,14 d后进行茜素红染色。对两株hUCMSCs进行成软骨诱导,21 d后检测成软骨基因二型胶原(COL2A1)的表达。用10 ng/mL白细胞介素-1β(IL-1β)刺激大鼠软骨细胞24 h,与hUCMSCs-1和hUCMSCs-2共培养后,检测软骨细胞合成代谢基因蛋白聚糖(ACAN)和分解代谢基因基质金属蛋白酶3(MMP3)的表达。对hUCMSCs-1进行单细胞RNA测序,并根据功能进行亚群分组,通过生物信息学分析方法描绘各个亚群标志基因热图、富集的信号通路。结果两株hUCMSCs的Sox2、Nanog、Alp、COL2A1表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。在成骨诱导7 d后,hUCMSCs-1的碱性磷酸酶染色程度深于hUCMSCs-2。在成骨诱导14 d后,茜素红染色结果显示,hUCMSCs-1钙结节数量多于hUCMSCs-2。经IL-1β干预后,软骨细胞与两株hUCMSCs共培养后的MMP3表达水平差异有统计学意义(P<0.05),但ACAN表达水平差异不显著(P>0.05)。基于单细胞RNA测序结果,hUCMSCs-1可分为C1、C2、C3三个功能亚群。C1亚群的信号通路在细胞外基质受体相互作用上富集,与软骨细胞合成代谢相关;C2亚群信号通路在细胞衰老和凋亡上富集,与细胞的自我更新相关;C3亚群信号通路在DNA复制和减数分裂上富集,与细胞周期相关。结论不同个体来源的hUCMSCs存在异质性,其在成骨、成软骨和抗分解代谢能力方面可能存在差异。通过单细胞RNA测序可较好地根据hUCMSCs的功能特性对其进行分群,有助于提高间充质干细胞治疗的临床疗效。

非小细胞肺癌患者血清LncRNA FAM138B、miR-105-5p表达与病理特征的关系

目的探讨非小细胞肺癌(NSCLC)患者血清长链非编码RNA序列相似性家族138成员B(LncRNA FAM138B)、微小RNA-105-5p(miR-105-5p)表达与病理特征的预后的关系。方法选取2018年1月至2019年12月收治的110例NSCLC患者为NSCLC组,另选取同期60例体检健康者为对照组,采用实时荧光定量聚合酶链式反应检测血清LncRNA FAM138B、miR-105-5p表达。分析血清LncRNA FAM138B、miR-105-5p表达与NSCLC患者病理特征的关系。StarBase数据库预测LncRNA FAM138B与miR-105-5p的关系。采用Pearson相关性分析NSCLC患者血清LncRNA FAM138B与miR-105-5p表达的相关性,多因素Cox回归分析NSCLC患者预后影响因素,受试者工作特征(ROC)曲线分析血清LncRNA FAM138B、miR-105-5p表达对NSCLC患者预后的预测价值。结果与对照组比较,NSCLC组血清LncRNA FAM138B表达降低,miR-105-5p表达升高(P<0.05)。经StarBase数据库预测,LncRNA FAM138B与miR-105-5p存在互补序列。Pearson相关性分析显示,NSCLC患者血清LncRNA FAM138B与miR-105-5p表达呈负相关(r=-0.770,P<0.001)。不同分化程度、TNM分期、淋巴结转移NSCLC患者LncRNA FAM138B、miR-105-5p表达比较,差异有统计学意义(P<0.05)。110例NSCLC患者3年总生存率为56.36%(62/110)。K-M生存曲线分析显示,LncRNA FAM138B高表达组总生存率高于低表达组,miR-105-5p高表达组总生存率高于低表达组(P<0.05)。多因素Cox回归分析显示,低分化、TNM分期Ⅲ~Ⅳ期、淋巴结转移和miR-105-5p≥1.494为NSCLC患者死亡的独立危险因素,LncRNA FAM138B≥0.871为独立保护因素(P<0.05)。ROC曲线分析显示,血清LncRNA FAM138B、miR-105-5p表达单独与联合预测NSCLC患者预后的曲线下面积分别为0.783、0.779、0.905,二项联合预测的曲线下面积最大(P<0.05)。结论NSCLC患者血清LncRNA FAM138B低表达,miR-105-5p高表达,与分化程度、TNM分期、淋巴结转移和预后有关,可能成为NSCLC患者预后的辅助预测指标。

基于多源域适应的单细胞智能分类

单细胞核糖核酸(RNA)测序技术被成功应用于产生人体组织和器官的高分辨率细胞图谱,这加深了研究者们对人类疾病组织中细胞异质性的理解。细胞注释是单细胞RNA测序数据分析中非常关键的一步,许多典型的模型利用一个有标签的单细胞参考数据集去注释目标数据集,但目标数据集中部分细胞类型可能不在参考数据集中。整合多个参考数据集可以更好地覆盖目标数据集中的细胞类型,然而多个参考数据集和目标数据集之间存在因测序技术差异等原因造成的批次效应。为此,提出一种基于多源域适应的单细胞分类模型,利用多个已标注细胞类型的参考数据集分别与未标注细胞类型的目标数据集进行对抗训练,消除了批次效应。采用虚拟对抗训练,进一步提升模型预测结果对数据点周围局部微小扰动或噪声的鲁棒性,防止过拟合。在多个单细胞数据集上的实验结果表明,该模型比目前主流模型的细胞识别精度至少提升了5个百分点,为新测序的单细胞身份鉴定提供了新的选择和参考。

RNA表达分析在法医学体液斑鉴定中的应用与展望

在法医物证鉴定中,准确识别犯罪现场获取的生物样本来源个体及其体液构成对于犯罪性质的明确具有十分关键的作用。近年来,RNA表达分析已成为国际法医学领域发展最快的体液斑鉴定方法之一。由于具有组织或体液特异性表达的特征,多种类型的RNA在既往研究中被证明为非常具有应用前景的体液斑鉴定候选分子标记。本文简要综述了近年来RNA分子标记在体液斑鉴定领域的研究进展,包括目前研究中已得到有效验证的RNA分子标记及其优缺点,并对RNA分子标记在法医学领域的应用前景进行了展望。