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单细胞转录组+空间转录组联合应用,1+1>2单细胞转录组(Single-cell RNA-sequencing,scRNA-seq)是一项在单细胞水平上分析基因表达的技术,它允许研究者直接分析单个细胞中的RNA表达谱,揭示细胞内群体异质性、定义细胞类型、细胞状态和细胞的动态转变。 空间转录组(Spatial transcriptomics,ST)是一种新兴的高通量基因组学技术,旨在研究组织和器官中基因表达的空间分布。与传统的转录组分析不同,空间转录组能够将基因表达信息与细胞在组织中的具体位置相结合,从而揭示细胞类型的分布、细胞亚群的空间组织以及细胞间的相互作用。 简单来说,单细胞转录组为我们提供了细胞的“身份”,而空间转录组则告诉我们这些细胞在“哪里”以及它们如何“互动”。利用单细胞转录组和空间转录组这两把“利器”进行联合分析,可以产生1+1远大于2的效果。接下来,我们来看看相关的研究文章吧! 案例一:scRNA-seq+ST破译结直肠癌干细胞异质性与转移路径
该研究通过scRNA-seq和空间转录组(ST)分析,揭示了结直肠癌中异质性癌症干细胞样细胞(CSCs)及其器官特异性转移的机制。研究发现,表达蛋白酪氨酸磷酸酶受体型O(PTPRO)和毛刺状样2(ASCL2)的干细胞样细胞簇是CRC转移的元凶,这些细胞簇包含不同的亚群,显示出对肝脏或卵巢转移的偏好。研究还发现,这些干细胞样细胞与癌症相关成纤维细胞(CAFs)和内皮细胞通过DLL4-NOTCH信号通路相互作用,从而促进从原发CRC到卵巢的转移。此外,研究还探讨了卵巢转移微环境中的代谢特征,发现肌成纤维细胞为癌细胞提供谷氨酰胺并促进代谢重编程,这可能对癌细胞在卵巢中的定位和发育至关重要。这些发现为理解结直肠癌的器官特异性转移提供了重要的理论基础,并可能对CRC的研究、实践或政策产生影响。 图1.人类CRC中的单细胞转录组学景观 图2.器官特异性CRC转移中CRC干细胞的异质性 案例二:scRNA-seq+ST表征缺血小鼠大脑的分子和细胞结构
本研究利用空间转录组学和scRNA-seq技术对缺血性脑卒中小鼠模型的大脑进行了深入分析,揭示了脑卒中后神经炎症反应中的关键分子和细胞变化。研究发现,脑卒中后,小胶质细胞和巨噬细胞作为主要的galectins信号通路来源,其中LGALS9-CD44信号通路在卒中后的细胞间通信中起到重要作用。研究还发现,通过外泌体介导的LGALS9传递可以改善卒中小鼠的长期功能恢复,而Cd44的敲低则部分逆转了这些治疗效果,影响少突胶质细胞的分化和髓鞘再生。此外,研究还创建了一个在线平台(strokemap.cn),用于探索脑卒中后大脑中的细胞异质性和基因表达的空间特征,为未来的脑卒中研究和治疗提供了宝贵的资源和靶点。 图3.脑卒中后小鼠缺血半球的空间转录组学分析 图4.梗死周围区域的单细胞空间结构 案例三:scRNA-seq+ST揭示HNSCC中CAF亚群限制了CD8+T细胞的浸润和抗肿瘤活性
本文的主要研究内容是关于头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中癌症相关成纤维细胞(CAF)亚群对CD8+ T细胞浸润和抗肿瘤活性的影响。研究通过空间转录组和scRNA-seq技术,揭示了特定的CAF亚群与CD8+ T细胞浸润限制和功能障碍相关。这些CAFs表达高水平的CXCL9、CXCL10、CXCL12和MHC-I分子,并且富含半乳糖结合蛋白-9(Gal9)。研究发现,MHC-IhiGal9+ CAFs的比例与TCF1+GZMK+ CD8+ T细胞亚群的丰度呈负相关,表明这些CAFs可能通过Gal9诱导CD8+ T细胞功能障碍,减少肿瘤浸润的TCF1+CD8+ T细胞的比例。研究结果推进了对CAFs在癌症免疫逃逸中精确作用的理解,并为HNSCC更有效的免疫疗法铺平了道路。 图5.HNSCC肿瘤和邻近组织的成纤维细胞的全局分析 通过单细胞转录组(scRNA-seq)和空间转录组(ST)技术的联合应用,我们能够深入理解细胞的分子特性及其在组织中的空间分布,从而揭示细胞异质性、细胞间相互作用以及它们在疾病中的作用。如有相关技术需求,欢迎联系我们。祝大家科研顺利,发文就发CNS~ 项目咨询 武汉爱基百客生物科技有限公司(简称爱基百客),位于武汉高农生物园,是一家专业提供表观组学科研服务、单细胞与空间组学测序分析和高通量测序分析的新型生物科技服务企业。公司先后引入ChIP、WGBS、ATAC-seq、DNBSEQ-T7、10x Genomics、SeekOne® DD、DNBelabC-TaiM4和Stereo-seq等实验平台,不断提升公司的科研服务能力。 运营至今合作的科研客户超2000家,涵盖国内知名科研院所、高校以及相关生物企业,科研成果曾多次在Science、Cancer Cell、Nature Communications、J HEMATOL ONCOL、Plant Cell 等国际高水平学术期刊发表,受到了客户广泛好评,是国内成长最迅速的高通量测序科研服务企业之一。 了 解 更 多 { 往 期 精 彩 回 顾 } 精选合集,欢迎收藏哟! |