一句話評價：小樣本量單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組在冷門疾病領(lǐng)域應(yīng)用前景尚可穗椅，常規(guī)套路也能發(fā)NC
1. Title
標(biāo)題可以看出本研究的主要內(nèi)容：①構(gòu)建成纖維細(xì)胞的圖譜/揭示成纖維細(xì)胞的異質(zhì)性；②找到一群（相對于正常樣本）在纖維化皮膚病中含量升高的間充質(zhì)成纖維細(xì)胞
2. Background
- 纖維化的特點是成纖維細(xì)胞增殖昨登、遷移播演、侵襲能力增加以及胞外基質(zhì) (ECM) 的過度積累冀瓦，在全球范圍內(nèi)都有較高的發(fā)病率和死亡率。 纖維化皮膚病主要是 ECM 在真皮中積累
- 纖維化可影響任何器官写烤，導(dǎo)致進(jìn)行性組織瘢痕形成和器官功能障礙
- 迄今為止翼闽，纖維化皮膚病的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，仍缺乏根治性治療方法
- 尚缺乏關(guān)于 scRNA-seq 探索纖維化皮膚病成纖維細(xì)胞異質(zhì)性的研究
——> 所以要做single cell
3. Results
3.1. 單細(xì)胞測序揭示正常傷疤和纖維皮膚病瘢痕的(真皮層)細(xì)胞異質(zhì)性
keloid在此處表示瘢痕/“病灶”
都是很常見的圖：
- a.流程圖洲炊，比一般情況多了酶解這一步感局，目的是消除表皮層的細(xì)胞
- b.umap降維尼啡，展示cluster注釋信息
- c.層次聚類，表示cluster表達(dá)譜的相似性
- d.各種細(xì)胞組分在每個樣本中的占比
3.2 成纖維細(xì)胞被分為4群询微，其中間充質(zhì)類型的成纖維細(xì)胞在疾病組織中增多
- a, c, d, e. 在上一步的基礎(chǔ)上崖瞭，提取出成纖維細(xì)胞重新降維， 聚類撑毛。結(jié)合已有文獻(xiàn)书聚，最終注釋為4群，其中間充質(zhì)成纖維細(xì)胞表達(dá)一些間充質(zhì)祖細(xì)胞marker藻雌，如 COL11A1 和 POSTN雌续，它們參與骨骼系統(tǒng)發(fā)育、骨化或成骨細(xì)胞分化胯杭。促炎成纖維細(xì)胞的特征包括炎癥反應(yīng)西雀、細(xì)胞趨化性和膠原蛋白表達(dá)減少
- f. 只有間充質(zhì)類型的成纖維細(xì)胞(Mesenchymal fibroblasts,MF)在疾病組織中升高
- h. 對比這種MF在疾病、正常之間的差異歉摧，發(fā)現(xiàn)疾病狀態(tài)下艇肴，MF高表達(dá)骨骼系統(tǒng)發(fā)育、骨化相關(guān)通路和基因叁温，比如COL11A1, COMP, POSTN
不知道大家讀到這里有沒有跟我一樣的困惑：①某個細(xì)胞類型和其他細(xì)胞類型做對比再悼，②這種細(xì)胞內(nèi)部不同condition做對比，得到的差異基因和通路這么像膝但？冲九！
3.3 疾病組織中，間充質(zhì)成纖維細(xì)胞的特征
（也就是在疾病組織中跟束，將MF和其他成纖維細(xì)胞做對比）
- b. 差異基因
- d. 差異通路主要分了三塊：膠原蛋白(ECM的成分)相關(guān)莺奸、傷口愈合相關(guān)、骨化相關(guān)
- e. 這個圖是看的轉(zhuǎn)錄調(diào)控冀宴，并沒有采用常見的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中分析轉(zhuǎn)錄調(diào)控的方法灭贷。右邊的小提琴表示TF在MF與the rest之間的表達(dá)差異。左邊的圖略贮，每個TF對應(yīng)一行甚疟，一行里面有兩小行，列表示按照logFC排序后的基因逃延，越往左表示MF中高表達(dá)的基因览妖，越往右，表示the rest中高表達(dá)的基因揽祥。如果某個調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(TF加靶基因)在某個群中存在讽膏，則應(yīng)該滿足：TF高表達(dá)、TF正向調(diào)控的基因高表達(dá)拄丰、TF負(fù)向調(diào)控的基因低表達(dá)府树。以SCX為例俐末，它在MF中高表達(dá)，它激活的基因(紅色表示)在MF中高表達(dá)(因為這些基因排在左邊)挺尾，它抑制的基因(藍(lán)色表示)在MF中低表達(dá)(因為這些基因排在右邊)鹅搪，結(jié)合這幾點共表達(dá)信息，就支持了MF中存在SCX的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)遭铺。通過這個分析丽柿，找到了MF中特有的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并和它上調(diào)的通路是吻合的魂挂。
- 熒光染色驗證這群MF在疾病組織中存在甫题，在正常組織中很少
3.4 細(xì)胞通訊分析
- 找到了疾病組織中顯著的interaction
- 探究MF在細(xì)胞互作中所起的角色，MF有哪些重要的interaction
3.5 疾病真皮組織中MF通過POSTN促進(jìn)膠原蛋白的表達(dá)
接著是做了一點點機(jī)制涂召。關(guān)于為什么要做這個基因坠非，正文沒有說太多，只說是：①這個基因在MF中高表達(dá)果正；②此前已有一些報道稱POSTN可以促進(jìn)瘢痕組織的形成炎码，可以促進(jìn)膠原蛋白(一種ECM成分)的產(chǎn)生。
- a. 通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析中得到的marker秋泳，將成纖維細(xì)胞分選為MF和other fibroblasts
- d. 對這兩組細(xì)胞做了bulk RNA-seq潦闲，證明分選效果比較好，得到了想要的細(xì)胞
- g. 將兩組細(xì)胞培養(yǎng)后迫皱，取上清液加到other fibroblasts里面歉闰，發(fā)現(xiàn)MF的上清液能使兩種膠原蛋白表達(dá)升高
- h. 加入POSTN的中和抗體后，這種現(xiàn)象被抑制了
通過一正一反的實驗就證明了MF通過POSTN促進(jìn)膠原蛋白表達(dá)的結(jié)論
3.6 MF的兩個子類有什么關(guān)系
在3.2中卓起，其實是把兩個子類都?xì)w為MF了和敬，這一部分就探究了它倆的關(guān)系。
- a, b. diffusion map戏阅，這里只能看出降維信息昼弟，兩類并不重合
- c. mesenchymal progenitor marker genes在cS4中高表達(dá)(說明cS4可能是更早期的狀態(tài))
- d. RNA velocity分析給出了幾條可能的轉(zhuǎn)化路徑
- f. 比較了cS4和cS1的差異，發(fā)現(xiàn)cS4更加具有間質(zhì)特征
3.7 其他數(shù)據(jù)集也能發(fā)現(xiàn)這種MF細(xì)胞
- a. 別人的數(shù)據(jù)集(硬皮癥饲握，也是一種纖維化皮膚病)的降維注釋結(jié)果私杜；本研究中某個正常樣本數(shù)據(jù)集的降維注釋結(jié)果
- b, c. 提取上一步分析中兩個數(shù)據(jù)集的成纖維細(xì)胞，整合救欧，降維聚類
- d. MF的marker基因在降維圖中的投影，發(fā)現(xiàn)在cluster 7中锣光，這些marker高表達(dá)笆怠，且疾病組織比正常組織高表達(dá)
- e. cluster 7與本研究中4種成纖維細(xì)胞亞群的相關(guān)性熱圖，cluster 7和MF的相關(guān)性最高
結(jié)論是其他數(shù)據(jù)集也能找到這種MF誊爹，說明纖維化皮膚病存在一種廣泛的致病機(jī)制
4. ref
Single-cell RNA-seq reveals fibroblast heterogeneity and increased mesenchymal fibroblasts in human fibrotic skin diseases
（2021.10.22組會分享的文獻(xiàn)蹬刷，因為準(zhǔn)備時間有限瓢捉，就選了這一篇較簡單的）
我之前有想過一個問題，對于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)办成，兩組比較之后泡态，如果已經(jīng)找出有豐度差異的亞群，接下來的重點是：
①研究這一群的特征
還是
②比較這一群里面兩組之間的差異
我當(dāng)時是覺得①更好迂卢，因為把這種亞群的特征研究清楚了某弦，反映的就是組間差異（富含這種亞群的condition，也具有更明顯的這種亞群的特征）而克。另一方面②中的比較靶壮，因為細(xì)胞注釋是相同的，這樣做可能得不出什么差異或者差異很小(假設(shè)雖然有豐度差異员萍，但都有一定的細(xì)胞量)腾降。
這篇文獻(xiàn)的前半部分cluster之間以及condition之間的比較都得出相似的結(jié)果，跟我之前想的有點不一樣...
因水平有限碎绎，有錯誤的地方螃壤，歡迎批評指正！
