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华大智造单细胞测序平台，全方面赋能11大科研领域

生命科学产业观察 · 公众号 · · 2024-08-09 11:50

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有观点，有态度

这是生命科学产业观察公众号的第 10 95-4 期文章

来源：华大智造MGI

探索生命奥秘，华大智造DNBelab C系列单细胞测序平台发文数目再创佳绩！2024年上半年，基于该平台共发表了25篇SCI论文，其中一篇更是荣登国际顶尖学术期刊《Nature》。这些论文全面覆盖了细胞衰老、肿瘤、感染性疾病和脑科学等多个热门研究领域，突显了单细胞技术在科研中的广泛应用和重要性。

特别值得一提的是，单细胞技术与多组学技术的联合使用正逐渐受到广大科研用户青睐，在25篇文章中，有32%的文章采用了单细胞与空间组学技术联合分析的方法。这表明， 科研人员正在越来越多地利用多组学技术深入挖掘细胞的复杂性和异质性，推动生命科学向更高维度和更深层次发展。

华大智造DNBelab C系列产品，以其卓越的性能和创新的技术，为单细胞研究提供了强有力的工具，助力科研工作者在探索生命奥秘的征途上不断前行。

接下来小编将带您从不同的应用领域方向出发，回顾2024年上半年基于华大智造DNBelab C系列单细胞产品在科研领域的应用成果。

一、疾病

1. Multimodal cell atlas of the ageing human skeletal muscle

期刊： Nature（IF=69.504）

发表单位：华大生命科学研究院、西班牙庞培法布拉大学、广东药科大学第一附属医院、Altos Labs等单位合作；

研究对象： 老年人的骨骼肌；

研究内容： 使用单细胞和单细胞核转录组、单细胞染色质开放组技术，结合组织染色，构建了包含31个不同性别和地区背景的人群下肢肌肉骨骼肌多模态单细胞图谱，对387,000多个细胞/核的深入分析，详细描述了细胞群体在衰老过程中的变化，包括老年人群新出现的细胞群体，以及这些变化背后的细胞特异性特征和多细胞间的网络互动特性；

使用技术或方法： snRNA-seq、scRNA-seq、scATAC-seq;

单细胞数量： scRNA: 79,649 cells，snRNA: 212,774 nucleus，scATAC: 95,021 cells;

测序平台： MGISEQ-2000、DNBSEQ-Tx;

文章研究亮点：

衰老导致肌纤维成分和肌核特性发生显著变化，包括特定肌核类型的减少和新型肌核的出现，以及基因程序和调控网络的普遍或特定改变；
构建了I型和II型肌纤维退变的分子路径，寻找到了两种肌纤维退变机制的差异，发现I型肌纤维的退变较为缓慢，而II型则较为迅速；
静息态肌肉干细胞在衰老肌肉中减少，而始发态肌肉干细胞增加（FOS+），导致它们无法有效增殖和分化，这也可能是衰老中肌肉干细胞耗竭的机制之一；
衰老过程中，内皮细胞发生了明显改变，促炎和趋化信号增加，而免疫细胞数量增多并启动炎症程序，成纤维/成脂肪祖细胞群体在衰老过程中从促进再生的表型转变为促进纤维化的表型，并伴随着成熟脂肪细胞数量的增加；
随着年龄的增长，单核细胞间的配体-受体相互作用显著增加，促肌萎缩TGF-β、Activin信号通路在衰老的上调，并发现了Wnt信号通路在衰老肌肉中的减退。

2. Single-cell multi-omics analysis of lineage development and spatial organization in the human fetal cerebellum

期刊： Cell Discovery（IF=33.5）

发表单位：中国科学院大学遗传与发育生物学研究所、复旦大学、清华大学等单位合作；

研究对象： 人胎儿小脑；

研究内容： 对孕周(GW) 13至18周的胎儿样本进行了scRNA-seq、scATAC-seq和空间转录组学分析，在高时空分辨率下描绘了人类小脑的发育图景；

使用技术或方法： scRNA-seq、scATAC-seq、Stereo-Seq;

单细胞数量： scRNA: 72,190 cells；

测序平台： DNBSEQ-Tx、BGISEQ-500、NovaSeq-6000；

文章研究亮点：

鉴定出了跨物种保守的瞬时颗粒细胞祖细胞，GCL包含密集颗粒细胞(GCs)，被一层浦肯野细胞(PKCs)覆盖，小脑分子层（ML）由PKCs的树突树和GCs的平行纤维组成，各种中间神经元在不同的层内相互交织，支配着小脑的信号转导；
小脑叶的物种特异性基因表达模式进行了表征，发现 PARM1 在人和小鼠颗粒细胞中的分布不一致；
在菱形唇上发现了一组新的潜在神经上皮细胞，浦肯野细胞和单极刷细胞的不同亚型，揭示了控制它们多样化的基因调控网络。

3. Characterizing immune variation and diagnostic indicators of preeclampsia by single-cell RNA sequencing and machine learning

期刊： Communications Biology（IF=5.9）

发表单位： 华大生命科学研究院、南方医科大学第一临床医学院、中国科学院大学等单位合作；

研究对象： 人PBMC；

研究内容： scRNA技术分析8名子痫前期孕妇和15名正常孕妇的PBMC；

使用技术或方法： scRNA-seq;

单细胞数量： scRNA: 28,774 cells；

测序平台： BGISEQ-500；

文章研究亮点：

子痫前期淋巴细胞亚群免疫反应下调，如NK细胞和细胞毒性基因表达的减少，以及调节性T细胞的增加；
发现在子痫前期的关键单核细胞亚群，VCAN+单核细胞和IFN+非经典单核细胞，其中血管生成和促炎症S100家族基因的表达显著增加；
开发了特定细胞类型的机器学习模型来识别子痫前期的潜在诊断指标。

4. Angiogenesis-related immune response may be the prelude to the syndesmophyte formation in Ankylosing spondylitis

期刊： International Immunopharmacology（IF=5.6）

发表单位： 广东药科大学、香港中文大学等单位合作；

研究对象： 食蟹猴的PBMC；

研究内容： 使用单细胞RNA测序技术分析强直性脊柱炎 (AS) 的食蟹猴模型，描述并表征了PBMC在疾病进展中的比例，探索炎症与强直性脊柱炎发病过程中病理性新骨形成的联系机制；

使用技术或方法： 免疫组织化学、免疫荧光染色、scRNA-seq、Q-PCR；

单细胞数量： scRNA: 51,248 cells；

测序平台： DNBSEQ-Tx；

文章研究亮点：

scRNAseq分析揭示了AS中细胞异质性；
单核细胞和树突状细胞参与血管生成；
骨病变处Tfh细胞群的增加，是血管生成耦合骨生长的前奏，Tfh定位后，单核细胞和树突状细胞传递这些分子信号以促进新生血管发生，导致持续炎症的骨病变，局部TNF-α水平升高，严重AS期伴随真菌形成加重。

5. Single-nucleus RNA and multiomics in situ pairwise sequencing reveals cellular heterogeneity of the abnormal ligamentum teres in patients with developmental dysplasia of the hip

期刊： Heliyon（IF=4）

发表单位： 深圳市儿童医院、中国医学科学院-北京协和大学系统医学研究所等单位合作；

研究对象： 儿童的圆韧带；

研究内容： 通过snRNA-Seq和MiP-Seq在单细胞和空间水平上解决了髋关节发育不良患者异常韧带圆体中细胞亚群的异质性；

使用技术或方法： sHE/MASSON染色、snRNA-seq、PPI、MiP-Seq；

单细胞数量： snRNA: 22,884 nucleus；

测序平台： DNBSEQ-G400；

文章研究亮点：

通过基因集富集和细胞间通讯网络分析，发现受体样细胞和韧带干细胞可能在导致韧带圆肌增厚和肥大的病理变化中发挥重要作用；
与ecm受体通路相关的8对配体受体被观察到与髋关节发育不良密切相关；
使用Monocle R包，预测周细胞分化为两个分支的轨迹，导致结膜韧带干细胞或成纤维细胞；
利用MiP-Seq，确定了球韧带内不同细胞类型特异性标记基因的表达分布，以及空间水平上髋关节发育不良相关基因的差异表达。

二、肿瘤

1. Tumor-intrinsic P2RY6 drives immunosuppression by enhancing PGE2 production

期刊： Cell Reports（IF=9.995）

发表单位： 北京师范大学、清华大学等单位合作；

研究对象： 小鼠的肿瘤模型；

研究内容： 发现 P2RY6 基因是癌症中免疫逃逸的关键驱动因素，促进免疫抑制肿瘤微环境和对免疫治疗的抵抗，推荐P2RY6可以作为精确免疫治疗靶点；

使用技术或方法： CRISPR-Cas9、流式细胞术、scRNA-seq、RNA-seq、qPCR、ATAC-seq、Western blotting、免疫组化、IC50测试；

测序平台： DNBSEQ-T7；

文章研究亮点：

P2RY6 的异常表达在人类癌症中很常见；
肿瘤固有的P2RY6可以促进免疫逃逸；
P2RY6增强环加氧酶表达，促进产生PGE2；

2. Single-cell transcriptome analysis reveals immunosuppressive landscape in overweight and obese colorectal cancer

期刊： J TRANSL MED（IF=8.4）

发表单位： 中山大学第六附属医院、华大生命科学研究院等单位合作；

研究对象： 超重或肥胖及正常人的结直肠癌；

研究内容： 使用单细胞测序技术对15名肥胖和15名正常体重的结直肠癌患者进行分析，研究超重/肥胖结直肠癌和非肥胖结直肠癌的免疫学和代谢差异；

使用技术或方法： 免疫组化分析、scRNA-seq；

单细胞数量： scRNA: 192,785 cells；

测序平台： DNBSEQ-Tx；

文章研究亮点：

与非肥胖性结直肠癌（ colorectal cancer, CRC ）相比，超重 / 肥胖 CRC 中效应 T 细胞和 NK 细胞的细胞毒性功能受损，与代谢失调有关；
CD4 +超重/肥胖CRC中的T细胞表现出更高的免疫检查点分子表达，超重/肥胖CRC中树突状细胞（Dendrit ic Cells， DCs ）和B细胞的抗原呈递能力下调，进一步加重超重/肥胖的免疫抑制CRC，功能失调的基质细胞可能促进超重/肥胖结直肠癌的侵袭和转移；
超重/肥胖CRC中肿瘤细胞糖酵解和脂质代谢上调，这可能影响免疫细胞的代谢和功能；超重/肥胖CRC中肿瘤细胞和T细胞之间的抑制性相互作用。

3. Intratumoral CXCR4 ^hi neutrophils display ferroptotic and immunosuppressive signatures in hepatoblastoma

期刊： Frontiers in Immunology（IF=7.3）

发表单位： 首都医科大学附属儿童医院；

研究对象： 儿童PBMC；

研究内容： 对127例小儿肝母细胞瘤患者和正常儿童分选的血液和肿瘤浸润中性粒细胞进行大量RNA测序，并通过单细胞测序对肿瘤和肿瘤旁组织中性粒细胞进行比较，发现肿瘤内中性粒细胞在不同发育阶段由异质功能群体组成；

使用技术或方法： 透射电镜、scRNA-seq、流式细胞术、脂质ROS试验、ELISA、细胞毒性实验、免疫组化、实时定量PCR；

单细胞数量： scRNA: 34,355 cells；

测序平台： DNBSEQ-T7、NovaSeq-6000；

文章研究亮点：

小儿肝母细胞瘤患者血液中中性粒细胞的增加和中性粒细胞与淋巴细胞比率（ neutrophil-to-lymphocyte ratio ， NLR ）的增加与预后不良有关；
肿瘤内中性粒细胞的大量RNA序列显示了一个强大的铁下垂基因特征，肿瘤内大部分中性粒细胞处于高铁致死状态，嗜铁性肿瘤内中性粒细胞抑制T细胞的抗肿瘤功能；
CXCL12-CXCR4趋化介导中性粒细胞向肿瘤募集，CXCR4hi中性粒细胞亚群表现出较高的铁下垂倾向和激活的免疫抑制表型超重/肥胖CRC中肿瘤细胞和T细胞之间的抑制性相互作用。

4. Single-cell transcriptomic sequencing identifies subcutaneous patient-derived xenograft recapitulated medulloblastoma

期刊： Anim Models Exp Med（IF=3.7）

发表单位： 华大生命科学研究院、首都医科大学附属北京天坛医院等单位合作；

研究对象： 小鼠的髓母细胞瘤；

研究内容： 使用单细胞测序技术比较皮下患者源性异种移植、颅内患者源性异种移植和基因工程小鼠等模型的髓母细胞瘤重现，评估各个小鼠模型的适合应用场景；

使用技术或方法： 基因工程小鼠和PDX模型建立、RNA-seq、scRNA-seq、免疫组化和免疫荧光；

测序平台： BGISEQ-50、DNBSEQ-Tx；

文章研究亮点：

在SHH和G3亚群中，sPDX肿瘤模型在单细胞水平上与原发性人类肿瘤的整体转录组谱的相关性最高，其次是GEMM模型和iPDX；
与人类SHH肿瘤相比，GEMM肿瘤模型能够概括人类SHH肿瘤中聚集的所有肿瘤微环境(TME)细胞亚群，包括更高比例的肿瘤相关星形胶质细胞和免疫细胞，以及额外的血管内皮细胞群；
分析不同模型的scRNA数据，sPDX和iPDX 适用于药物测试和个性化治疗筛选，而GEMM模型适用于研究肿瘤与肿瘤微环境(TME)细胞之间的相互作用。

三、感染性疾病

1. Immune rebalancing at the maternal-fetal interface of maternal SARS-CoV-2 infection during early pregnancy

华大智造单细胞测序平台，全方面赋能11大科研领域

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