01

又雙叒叕一物種單細(xì)胞圖譜完成：郭國驥團(tuán)隊繪制兩棲動物非洲爪蟾的單細(xì)胞圖譜

在物種進(jìn)化的進(jìn)程中稚配，兩棲動物是由水生到陸生的關(guān)鍵樞紐疏遏，兩棲動物單細(xì)胞圖譜的缺失使得人們無法很好的解析物種進(jìn)化的層級⊙那現(xiàn)在人類塘偎、猴蝶锋、小鼠亚侠、斑馬魚和果蠅等物種多組織多器官的單細(xì)胞圖譜陸續(xù)繪制完成。

該研究繪制了成年非洲爪蟾17個組織/器官和4個變態(tài)發(fā)育的時期圖譜厅瞎，獲得超過500,000個單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)饰潜，并將數(shù)據(jù)與斑馬魚、非洲爪蟾和簸、小鼠和人細(xì)胞圖譜進(jìn)行比較彭雾，發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞在脊椎動物進(jìn)化過程中具有較高的保守性，并確定了譜系保守的調(diào)控因子锁保。另外在非洲爪蟾的呼吸系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了與斑馬魚和小鼠高度關(guān)聯(lián)性的肺上皮細(xì)胞薯酝，同時也發(fā)現(xiàn)了與斑馬魚鰓高度關(guān)聯(lián)的細(xì)胞類型，闡述了水生爽柒、兩棲吴菠、陸生動物呼吸系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系，然后對其變態(tài)發(fā)育的四個時期進(jìn)行研究霉赡，發(fā)現(xiàn)在變態(tài)發(fā)育高峰期同時存在表達(dá)hbd（幼年特異）和hba1（成年特異）的紅細(xì)胞亞群橄务，說明紅細(xì)胞的在該過程中是過渡轉(zhuǎn)化方式。

該研究補(bǔ)充了水生到陸生進(jìn)化中間階段的物種細(xì)胞圖譜穴亏，為物種進(jìn)化研究提供了更豐富的信息蜂挪。

02

宋洪軍/明國莉團(tuán)隊報道人類海馬區(qū)未成熟神經(jīng)元的分子圖譜

成年哺乳動物大腦的海馬區(qū)域終生存在神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象重挑，這一過程是由活化的神經(jīng)干細(xì)胞產(chǎn)生增殖的中間神經(jīng)祖細(xì)胞和成神經(jīng)細(xì)胞，進(jìn)而分裂成為未成熟的齒狀回顆粒細(xì)胞棠涮，最終成熟并融入神經(jīng)環(huán)路之中谬哀。但在人類中，更多的研究者認(rèn)為在胎兒出生后青少年期未成熟神經(jīng)元急劇下降严肪，但在成年之后是否還存在未成熟的神經(jīng)元一直存在爭議史煎。之前的研究大多基于以傳統(tǒng)的未成熟神經(jīng)元的標(biāo)記物Doublecortin（DCX）的免疫組織化學(xué)結(jié)果，但因為方法可變因素較多一直沒有定論驳糯。

該研究采用單核轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對0-92歲的人腦組織的海馬區(qū)進(jìn)行研究篇梭，發(fā)現(xiàn)人腦的海馬區(qū)域終生存在未成熟神經(jīng)元，其占比在出生后隨年齡緩慢降低酝枢，這些未成熟神經(jīng)元的分子屬性也會隨年齡發(fā)生變化恬偷，并且易于受多種神經(jīng)或精神類疾病影響。但是這些神經(jīng)元究竟是后天新生的帘睦，還是出生階段早已形成的呢袍患？在該研究中突破人體無法進(jìn)行核苷酸類似物標(biāo)記而不能真實判斷神經(jīng)發(fā)生是否存在的限制，采用成年海馬腦切片后EdU示蹤細(xì)胞分裂的方法竣付，證實了成年人類的海馬具有新產(chǎn)生神經(jīng)元的能力诡延，進(jìn)而提出了人腦海馬未成熟神經(jīng)元的形成和成熟過程提出了新的假說，即靈長類古胆、尤其是人類的未成熟神經(jīng)元的成熟極為緩慢肆良，齒狀回神經(jīng)發(fā)生系統(tǒng)只需相對低頻的中間神經(jīng)祖細(xì)胞和成神經(jīng)細(xì)胞增殖水平，就能在系統(tǒng)中終生維持一個數(shù)量可觀的未成熟神經(jīng)元細(xì)胞群赤兴。

綜上所述妖滔，本項研究揭示了人類海馬未成熟神經(jīng)元在整個生命周期和神經(jīng)疾病中的轉(zhuǎn)錄組學(xué)特征，為進(jìn)一步探索其在腦部疾病中的應(yīng)用奠定了分子生物學(xué)基礎(chǔ)桶良。

03

空間轉(zhuǎn)錄組降噪新方法--sprod

空間轉(zhuǎn)錄組彌補(bǔ)了單細(xì)胞無法提供的空間位置信息，但是由于每個測序位點(diǎn)上單薄的低通量測序深度以及為了保留測序位置所執(zhí)行的額外實驗步驟造成噪音沮翔，這些噪音給研究者們從寶貴的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)提取出有價值的信息制造了巨大的障礙陨帆。

本文發(fā)明的Sprod方法，其使用空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)特有的空間位置和病理學(xué)圖像的信息采蚀，來修正空間轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)中的噪音疲牵。通過分析不同測序位點(diǎn)的空間距離和基因表達(dá)譜特征，將測序位點(diǎn)放入這個隱圖中榆鼠「侔郑空間轉(zhuǎn)錄組的表達(dá)譜信息根據(jù)這個隱圖流動，從而實現(xiàn)表達(dá)譜數(shù)據(jù)的降噪妆够。Sprod可以應(yīng)用于各種空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)识啦，如Visium负蚊、Slide-Seq、HDST颓哮、Seq-Scope等家妆。分辨率越高的技術(shù)類型，噪音越大冕茅，Sprod的作用也越大伤极。降噪后的數(shù)據(jù)在差異表達(dá)分析，信號通路富集姨伤，細(xì)胞間通訊哨坪，等各方面的下游分析中，都有了生物學(xué)上更合理的結(jié)果乍楚。

04

中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的巨噬細(xì)胞多樣化研究：衰老和神經(jīng)變性相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞的“兩面性”

中樞神經(jīng)系統(tǒng)的巨噬細(xì)胞包括（1）與神經(jīng)細(xì)胞一起發(fā)育和工作的小膠質(zhì)細(xì)胞齿税，（2）位于腦膜、脈絡(luò)叢和血管周圍空間的邊界相關(guān)巨噬細(xì)胞（BAM）炊豪，（3）在神經(jīng)退行性病變部位的疾病相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞（DAM）凌箕，其中BAM與炎癥后的病理生理學(xué)和組織損傷有關(guān)，而在神經(jīng)退行性變部位發(fā)現(xiàn)的DAM卻被認(rèn)為具有保護(hù)作用词渤，這兩種細(xì)胞的起源牵舱、同質(zhì)性、之間的分化關(guān)系一直存在異議缺虐。

本研究整合了6個小鼠大腦scRNA-seq數(shù)據(jù)集芜壁，跨越從胚胎發(fā)育到衰老和神經(jīng)退行性病變的免疫細(xì)胞圖譜，通過DAM特征基因的分析發(fā)現(xiàn)兩種小膠質(zhì)細(xì)胞高氮，一種位于發(fā)育小膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)域（DAM）慧妄，而另一種成熟小膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)域內(nèi)，由于炎癥基因的高表達(dá)將其定義為疾病炎癥巨噬細(xì)胞（DIM）剪芍，并且發(fā)現(xiàn)DIM在小鼠出生后才出現(xiàn)并在一歲以上的小鼠中急劇增加塞淹，在其他原因誘發(fā)炎癥時，發(fā)現(xiàn)大腦中單核細(xì)胞衍生的巨噬細(xì)胞顯著增加并且高表達(dá)DIM特異性過表達(dá)基因CD83罪裹，說明了DIM的來源是單核巨噬細(xì)胞饱普，并且這群細(xì)胞和AD大腦中的Aβ顯著重疊，該結(jié)果在成年人scRNA-seq中也得到證實状共，表明這三種細(xì)胞群體在大腦發(fā)育套耕、衰老和神經(jīng)退行性變期間的程序在這兩個物種之間可能是保守的。

這項研究揭示了神經(jīng)系統(tǒng)DAM群體的異質(zhì)性峡继，繪制了腦髓樣細(xì)胞在發(fā)育冯袍、穩(wěn)態(tài)和疾病中的異質(zhì)性的個體發(fā)育模型，并確定了在小鼠和人類衰老和神經(jīng)炎癥期間可靶向的新細(xì)胞群碾牌。

05

第一篇健康女性母乳單細(xì)胞圖譜出爐：母乳細(xì)胞參與嬰兒的發(fā)育康愤，堅持母乳喂養(yǎng)有好處儡循！

母乳含有生長因子、免疫調(diào)節(jié)成分以及細(xì)菌和母乳細(xì)胞翘瓮，這些成分能夠在產(chǎn)后促進(jìn)嬰兒器官的生長和發(fā)育贮折，除了母乳細(xì)胞其他成分和牛奶中相差不大，那么母乳細(xì)胞是怎樣促進(jìn)嬰兒發(fā)育的尚不清楚资盅，確定其作用的第一步是鑒定和表征调榄。

本文利用流式細(xì)胞術(shù)、RT-qPCR和scRNA-seq對新鮮的母乳細(xì)胞進(jìn)行分析呵扛，發(fā)現(xiàn)上皮如細(xì)胞是母乳中最豐富的細(xì)胞群每庆，除此之外還有免疫細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞，由于母乳是潛在的干細(xì)胞來源之一今穿，本文中研究者利用RT-qPCR對分選的上皮細(xì)胞進(jìn)行干細(xì)胞調(diào)節(jié)因子的檢測（SOX2缤灵，TRA-1-60，NANOG和SSEA4）蓝晒，發(fā)現(xiàn)只有5%的上皮細(xì)胞具有四種干細(xì)胞標(biāo)記陽性腮出。流式分選的方法只能利用已知的細(xì)胞標(biāo)記對母乳細(xì)胞進(jìn)行表征，為了獲得更多的信息芝薇，研究這進(jìn)一步利用scRNA-seq對母乳進(jìn)行了分析胚嘲，共獲得了9個細(xì)胞亞群，識別了巨噬細(xì)胞洛二，T細(xì)胞和7個cluster的上皮細(xì)胞馋劈，這些上皮細(xì)胞也進(jìn)一步識別了獨(dú)特的亞群，功能主要分布在腸道發(fā)育的FGFBP1乳細(xì)胞晾嘶，脂肪酸合成和胰島素抵抗PTPRF乳細(xì)胞妓雾，分泌/趨化上皮細(xì)胞，凋亡上皮細(xì)胞組成垒迂，擬時序分析發(fā)現(xiàn)了母乳干性較強(qiáng)的細(xì)胞與其他母乳上皮細(xì)胞的分化軌跡械姻。

該研究是首篇表征健康女性的母乳細(xì)胞的單細(xì)胞文章，這些細(xì)胞類型如何參與嬰兒的發(fā)育還需要進(jìn)一步研究娇斑。

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