单细胞测序在免疫学方向中的应用2021-09-30 11:34:52
单细胞测序技术可以帮助我们探索生理和病理状态下免疫细胞状态和分化轨迹。Stewart 等使用单细胞测序描绘了人类肾脏的时空免疫拓扑结构,揭示了上皮细胞内免疫基因的解剖学定义的表达模式,在胎儿和成熟的肾脏中,组织内存在的髓样和淋巴样免疫细胞网络都是明显的,并且在出生后,上皮免疫协同抗菌巨噬细胞和中性粒细胞定位于肾脏最易感染的区域,转录程序的获得促进了感染防御能力,进一步完善了人类肾脏的免疫系统是如何分区以应对免疫挑战的概览。Reyes 等发现了败血症患者的免疫细胞类型的转录状态变化,利用单细胞 RNA 测序来分析脓毒症患者的外周血单个核细胞(PBMCs,106545个细胞)和树突状细胞(19806个细胞),并根据它们的基因表达谱聚类,定义了16 种免疫细胞状态,发现了一种独特的 CD14 单核细胞状态,这种状态在脓毒症患者中得到了扩展,确定了一组用于分离和定量单核细胞状态的表面标记,并对其表观基因组和功能表型进行了表征,并提出了一个从人类骨髓诱导单核细胞状态的模型。
这项研究证明了单细胞基因组学在发现疾病相关的细胞学特征方面的实用价值,并为深入了解细菌败血症免疫失调的细胞基础提供了思路。以上列举了单细胞测序应用最广泛的几个领域,近年来,随着技术的不断发展不仅促进医学领域的发展,也广泛用于微生物学、农林牧渔等,大大推进了生命科学的发展进程。 作为“在单个细胞水平上对基因组进行测序”的单细胞测序技术能够解决传统测序的下列难题:1)能得到每个细胞所独有的特质; 2)可以研究难以在实验室培养扩大,样品量又不能满足全基因组测序分析的要求的样本,例如肿瘤循环细胞、组织微阵列、早期发育的胚胎细胞等; 3)能检测到微量的基因表达了罕见非编码RNA。 其独特的优势开启了生命科学探索的新天地。
出自《单细胞测序技术与中医药前沿研究》作者李捷,唐勇,刘洁。
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