简介:摘要视网膜由多类细胞组成,每类细胞都有着独特的生物学功能。即使是同类细胞,也会因遗传异质性导致细胞功能出现差异。以往传统的研究手段无法分辨这些差异,有些细胞由于缺乏特异性分子标记或数量稀缺也难以定义,阻碍了人们对这些细胞的认识及研究。随着生物技术的发展,单细胞转录组测序技术可以获得单个细胞转录组表达谱、识别细胞间异质性、鉴别细胞亚类及稀有细胞群,揭示每个细胞的转录组表达谱特征和功能差异,剖析细胞的起源、功能及变异特征。可获得与疾病相关的特征性细胞亚类及特异性差异表达基因,加深我们对疾病起因、发展的理解,也为临床诊断及靶向治疗提供帮助。
简介:摘要目的构建桥本甲状腺炎(Hashimoto′s thyroiditis, HT)患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells, PBMCs)和甲状腺组织T细胞的单细胞转录图谱,分析在HT疾病状态下,T细胞各个亚群在比例和功能上的改变。方法对5例HT患者的PBMCs和甲状腺组织进行单细胞转录组测序,并从公共数据库中获取5名健康对照者PBMCs的单细胞转录组测序数据,初步聚类后,将表达CD3E的细胞聚类提取并再次聚类,根据已知的细胞标志物和高表达的基因确定每个聚类细胞亚群的细胞类型,统计每个细胞亚群的比例,并对不同样本的差异表达基因进行分析。结果将质量控制后得到的71 533个T细胞分成了19个细胞亚群。其中,在HT患者甲状腺组织T细胞中,C1_CD4+初始T细胞亚群、C3_CD4+ Treg细胞亚群、C7_CD8+初始T细胞亚群、C8_GNLY-CD8+ T细胞亚群、C10_RORC+CD8+ T细胞亚群、C11_GZMK+CD8+ T细胞亚群、C12_CCL4+CD8+ T细胞亚群和C18_PTGDS+NK细胞亚群的比例与功能与其在健康对照者的PBMCs和HT患者的PBMCs T细胞中的比例和功能有着显著差异。结论HT患者甲状腺组织中多种T细胞在比例上与其在PBMCs中有着明显差异,其中3种高表达细胞杀伤相关基因的CD8+T细胞亚群在HT患者甲状腺组织T细胞中的占比高于其在PBMCs T细胞中的占比。此外,HT患者甲状腺组织中多种T细胞的功能也与其在PBMCs中有着明显差异,与HT患者PBMCs中的细胞相比,在HT患者甲状腺组织中,一类GZMK+CD8+ T细胞PD1通路相关的基因表达明显降低,且一类CCL4+CD8+ T细胞中,IL-12相关信号通路基因的表达明显降低。
简介:摘要单细胞RNA测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)从单个细胞水平分析细胞转录组,能够发现细胞中基因突变引起的差异表达。基于胰岛的发育图谱和异质性特征描绘是目前scRNA-seq在糖尿病中的主要应用;还可用于标记和纯化胰岛成体干细胞中功能性β细胞,有望改善1型糖尿病患者β细胞移植成功率;该技术帮助研究糖尿病β细胞去分化和免疫调节,应用于糖尿病治疗。同时,scRNA-seq在糖尿病性视网膜病变、糖尿病肾病、糖尿病动脉粥样硬化和糖尿病周围神经病变中运用已经起步,即将迎来多样化的使用场景和广阔的应用前景。
简介:摘要胚胎植入前产前诊断技术在辅助生殖中得到了很大发展,特别为遗传物质异常人群提供了优生优育的技术可能。单细胞测序作为新兴的测序技术,可以从单个细胞的层面解析细胞的基因组和转录组等组学问题,能够反映细胞间的异质性,从而有利于揭示疾病发生发展的机制。通过胚胎植入前产前诊断,应用胚胎活检获得的单个细胞进行高通量测序,可有效检出胚胎染色体的整倍性,对单核苷酸多态(SNP)和染色体拷贝数变异(CNV)也有较好的检出作用,可以应用于基因组多态性及致病变异的检测和研究。介绍了单细胞测序技术和方法,总结了单细胞测序在遗传生殖诊断中的研究现状,阐述了该技术在遗传生殖领域的应用进展,探讨了该技术的未来发展方向。
简介:摘要骨再生一直是骨科领域的热点问题。而骨组织工程学中,应用细胞移植实现骨再生仍存在许多不确定性。其原因可能是移植组织内部单个细胞的异质性在修复过程中发挥了作用。单细胞测序技术从基因层面阐释和分析单个细胞间的异质性,可对组织样本中不同细胞的信息进行测序。本文就单细胞测序技术的基本流程以及与骨再生相关细胞类型中的研究进展进行叙述,希望从新的角度为骨再生治疗策略的选择提供思路。
简介:摘要目的探讨2例老年髋部骨折患者骨髓单个核细胞(BMMNCs)中是否存在与调节免疫炎症相关的亚群,比较其BMMNCs亚群差异。方法选取2例老年髋部骨折患者作为研究对象,记为A和B。检测患者外周静脉血补体(C)3、C4、白细胞介素(IL)-2、IL-6、IL-10和淋巴细胞亚群。对2例患者的BMMNCs进行单细胞转录组测序分析,将细胞聚类分群,对每个亚群差异表达倍数前20的基因进行基因本体论(GO)及京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析,判断每个亚群的主要功能,找出调节免疫炎症的相关亚群及基因。比较2例患者的预后、BMMNCs亚群种类及对应细胞比例差异。结果A患者外周血指标仅IL-10稍偏高。B患者C3偏低,C4接近正常值下限,IL-2、IL-6、IL-10明显偏高,CD8+T细胞百分比偏低,CD4+/CD8+偏高,其余指标未见明显异常。经单细胞转录组测序分析,将2例患者的BMMNCs分成相同的5个亚群,其中亚群2和亚群4的功能与调节免疫炎症相关,亚群2中的CCL4、CCL5、LTB、CXCR4及亚群4中的C1QA、C1QB、CD14、SPP1可能是关键基因。A患者最终预后较好,其BMMNCs中构成亚群2和亚群4的细胞比例均高于B患者[47.00%(1 431/3 045)vs. 29.28%(882/3 012),5.88%(179/3 045)vs. 3.85%(116/3 012)]。结论运用单细胞转录组测序技术能将老年髋部骨折患者的BMMNCs分成不同亚群,其中有与调节免疫炎症相关的亚群,其可能影响患者伤后免疫炎症状态及预后。
简介:摘要近年来,随着单细胞技术的不断更新和发展,以单细胞转录组测序为代表的测序技术在世界范围内快速普及,该技术极大促进了我们对生物体内细胞异质性的理解。单细胞测序则是指在单个细胞水平上对其携带的遗传信息进行测序,旨在深层次了解同类细胞的不同亚群的分布及状态、相互作用等。单细胞测序技术的研究成果涉及肿瘤分型、靶向用药、免疫治疗,动植物胚胎发育,心血管疾病的发生发展机制等众多研究领域。同时,单细胞测序在微量检测技术方面的优势,包括新物种鉴定、病原筛查、病原进化、耐药监测和临床诊断等;还包括宿主层面的免疫应答,靶点评估及抗体筛查等。本文从单细胞测序技术在肠道研究中的应用现状进行详细综述,以期为后续研究提供参考。
简介:摘要单细胞测序是指在单细胞分辨率上对DNA或RNA进行扩增和测序,获取并分析特定细胞类型的基因序列、转录组、蛋白质和表观遗传表达谱信息。免疫细胞的复杂网络相互作用及抗原受体的遗传多样性导致了免疫系统的复杂性,这种固有的复杂性需要以单细胞分辨率进行研究。而免疫系统活化是川崎病发生的主要特征。本文对单细胞转录组测序及单细胞多组学技术在免疫系统研究中的优势及其在川崎病中的应用进行综述。
简介:摘要肺癌是世界各地癌症死亡的主要原因。尽管在过去的几十年里生存率有所提高,但肺癌的生存率还没有达到其他常见恶性肿瘤的水平。近年来,免疫检查点抑制剂(ICIs)在临床试验中已显示出巨大的前景,并迅速被纳入晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的标准治疗方案中,然而许多患者并未从治疗中受益。研究结果表明,肿瘤微环境(TME)的异质性与ICIs疗效密切相关。单细胞测序是一种能够在单细胞水平上对细胞群体从基因组和转录组层面进行特异性分析的技术,该技术为探究ICIs疗效的影响因素进而找到ICIs的适用人群提供了保障。对单细胞测序技术在预测肺癌免疫疗效中的潜在价值进行了综述。