大家好，欢迎观看《时空日报》第20期。本期追踪到时空/单细胞组学相关研究文章共计19篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要，并辅以人工审核，供了解参考。
1、获得性骨髓衰竭综合症的单细胞基因组学研究
Single cell genomics in acquired bone marrow failure syndromes
Blood; IF: 20.300; DOI: 10.1182/blood.2022018581
内容概要：该综述回顾了单细胞技术的新兴应用和与疾病发病机制相关的早期结果：效应细胞和靶细胞群体及其关系；克隆造血中的细胞自主和非自主表型；转录剪接；染色体异常；TCR使用和克隆性。单细胞技术产生的密集和复杂数据为病理生理学、自然史和治疗药物效果提供了洞察力。
2、原发性乳腺癌分子生物学中肥胖相关的变化
Obesity-associated changes in molecular biology of primary breast cancer
Nature Communications; IF: 16.600; DOI: 10.1038/s41467-023-39996-z
内容概要：使用超过2,000例乳腺癌患者的数据来研究肥胖与乳腺癌的关系，发现肥胖与乳腺癌肿瘤微环境中的炎症表型有关，这种炎症可能会影响乳腺癌的治疗效果。因此，患者的体重应在乳腺癌治疗中加以考虑。
3、Tppp3+滑膜/肌腱鞘祖细胞有助于创伤后异位骨的形成
Tppp3+synovial/tendon sheath progenitor cells contribute to heterotopic bone after trauma
Bone Research; IF: 12.700; DOI: 10.1038/s41413-023-00272-x
内容概要：通过使用Tppp3+（微管蛋白聚合促进蛋白家族成员3）诱导的报告小鼠和scRNA-seq技术，发现Tppp3+是早期的祖细胞标记物，能够分化为肌腱或软骨细胞；在异位骨化（heterotopic ossification，HO）诱导后，Tppp3+报告细胞数量增加，并部分参与了肌腱或关节相关的HO的软骨和骨形成。对人类样本的分析表明，Tppp3+表达的细胞与异位骨化区域的成骨标记物有重叠。这些数据表明，滑膜/肌腱鞘祖细胞经历了异常的软骨和骨分化，并在创伤后参与了HO的发生。
4、肺结节的单细胞特征涉及肺腺癌早期免疫监测的抑制
Single-cell characterization of pulmonary nodules implicates suppression of immunosurveillance across early stages of lung adenocarcinoma
Cancer Research; IF: 11.200; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-0128
内容概要：通过scRNA-seq、流式细胞术和多重免疫荧光技术，对代表早期肺腺癌谱系的手术切除的肺结节及其相关正常肺组织进行评估，发现肿瘤浸润的自然杀伤细胞和自然杀伤T细胞与细胞溶解活性相关的基因表达显著下降。这伴随着效应T细胞的减少和CD4+调节性T细胞的增加。这些发现表明，在早期肺腺癌的整个谱系中存在免疫监视的抑制。
5、铜螯合通过抑制癌症中的经典和非经典TGF-β信号通路抑制上皮-充质转化
Copper chelation suppresses epithelial-mesenchymal transition by inhibition of canonical and non-canonical TGF-β signaling pathways in cancer
Cell and Bioscience; IF: 9.584; DOI: 10.1186/s13578-023-01083-7
内容概要：联合单细胞成像、蛋白质检测和体内实验研究铜螯合对癌症中上皮-充质转化（epithelial-mesenchymal-transition，EMT）的抑制作用及其分子机制。结果显示，铜螯合剂TEPA可以显著降低TGF-β/SMAD2&3、TGF-β/PI3K/AKT、TGF-β/RAS/RAF/MEK/ERK和TGF-β/WNT/β-catenin等TGF-β信号通路的活性，同时下调EMT标志物和转录因子的表达。因此，铜螯合疗法可能是一种有效的治疗方法，可以通过抑制TGF-β信号通路来抑制EMT及肿瘤的转移和侵袭。
6、单细胞多组学揭示调控母细胞囊卵母细胞成熟的关键调控机制——以猪为例
Single-cell multi-omics profiling reveals key regulatory mechanisms that poise germinal vesicle oocytes for maturation in pigs
Cellular and Molecular Life Sciences; IF: 8.000; DOI: 10.1007/s00018-023-04873-x
内容概要：使用单细胞多组学技术分析不同直径的猪卵巢中收集的卵母细胞的核DNA甲基化组和细胞质转录组，并使用scRNA-seq分析卵泡内双向细胞间通讯，发现卵母细胞的甲基化水平与活性和非活性基因的表达和DNA甲基化水平相关，定义了两种不同类型的卵母细胞。此外，还发现胰岛素信号通路中的胰岛素受体底物1是成熟的关键调节因子。该研究为揭示哺乳动物卵母细胞中的减数分裂停滞和减数分裂恢复之间的调节机制提供了新见解。
7、转录组学景观揭示猪皮肤来源的多能性真皮成纤维细胞祖细胞的种系潜能
Transcriptomic landscape reveals germline potential of porcine skin-derived multipotent dermal fibroblast progenitors
Cellular and Molecular Life Sciences; IF: 8.000; DOI: 10.1007/s00018-023-04869-7
内容概要：通过研究猪皮肤来源的多能性真皮成纤维细胞祖细胞（multipotent dermal fibroblast progenitors，MDFPs）的转录组谱系，发现它们可以分化为原始生殖细胞样细胞（primordial germ cell-like cells，PGCLCs），并且可以通过复杂的转录调控机制实现有效分化。此外，猪皮肤来源的干细胞具有多能性，可以分化为三个胚层，且其PGCLCs分化具有与人类原始生殖细胞谱系的保守性。这些发现为干细胞分化为生殖细胞的再生医学领域提供了新见解，并为治疗无精子症和/或有缺陷的卵子的个体提供了潜在的治疗效果。
8、人造血液系统的体外模型确定了芳香族羟化酶受体的调控作用
An in vitro model of human hematopoiesis identifies a regulatory role for the aryl hydrocarbon receptor
Blood Advances; IF: 7.637; DOI: 10.1182/bloodadvances.2023010169
内容概要：使用单细胞方法鉴定并表征了人类造血干细胞和祖细胞（human hematopoietic stem and progenitor cell，HSPC）分化的体外无基质细胞培养系统，该系统允许多种免疫细胞系同时发育。该体外造血模型，结合单细胞工具，可以更好地理解芳香族羟烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AHR）在调节造血分化中所起的作用
9、多尺度分析揭示尿素渗透酶对小麦氮利用效率的影响
Multi-scale analysis provides insights into the roles of ureide permeases in wheat nitrogen use efficiency
Journal of Experimental Botany; IF: 6.900; DOI: 10.1093/jxb/erad286
内容概要：通过研究小麦中尿素渗透酶（ureide permease，UPS）的生理功能，鉴定了13个TaUPS基因，分为TaUPS1、TaUPS2.1和TaUPS2.2三组，每组有三个同源基因，共有四个串联重复。研究表明，TaUPS2.1蛋白在细胞内导入尿素方面发挥作用，并参与了形成和运输尿素的过程；TaUPS1和TaUPS2.1转录本与尿素水平之间存在正相关性，表明TaUPS在调节源和汇中的尿素库以及源到汇的运输中发挥作用；TaUPS1和TaUPS2.1转运蛋白在小麦的高效氮利用和控制主要代谢中发挥作用。
10、单细胞测序揭示人脑转移微环境的景观
Single-cell sequencing reveals the landscape of the human brain metastatic microenvironment
Communications Biology; IF: 5.900; DOI: 10.1038/s42003-023-05124-2
内容概要：利用scRNA-seq对来自乳腺癌和肺癌的五个脑肿瘤组织样本中的10,896个细胞进行分析，揭示了肿瘤细胞、成纤维细胞、髓样细胞、表达神经干细胞标记的基质细胞，以及少量的少突胶质细胞和T细胞等多种肿瘤微环境组成成分。研究发现，不同样本之间存在不同的细胞组成，表明不同的细胞相互作用对肿瘤微环境中的浸润模式产生影响；分泌I型胶原的肿瘤相关成纤维细胞是转移性脑肿瘤的关键介质，且肿瘤细胞特异性受体与患者生存率显著相关。这些发现为有效的治疗靶点和干预策略提供了潜在的生物标志物。
11、棕色脂肪组织热能代谢微环境中细胞间通讯的全面分析
Comprehensive analysis of intercellular communication in the thermogenic adipose niche
Communications Biology; IF: 5.900; DOI: 10.1038/s42003-023-05140-2
内容概要：通过应用CellChat算法对小鼠棕色脂肪组织（brown adipose tissue，BAT）的scRNA-seq数据进行综合分析，构建了BAT中配体-受体相互作用的综合网络，并确定了每种细胞类型的主要信号输入和输出。该研究提供的资源为未来研究BAT发育和热发生提供了有价值的平台。
12、单细胞测序与队列及实验验证相结合证明几丁质酶样蛋白3样1基因在乳头状甲状腺癌中的调控作用
Regulatory role of Chitinase 3-like 1 gene in papillary thyroid carcinoma proved by integration analyses of single-cell sequencing with cohort and experimental validations
Cancer Cell International; IF: 5.800; DOI: 10.1186/s12935-023-02987-7
内容概要：使用scRNA-seq对两个甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）患者的转录组进行分析，发现上皮亚群Epi02与PTC细胞的恶性发展最相关，其中几丁质酶3样1（CHI3L1）的折叠变化在PTC1和PTC2之间的差异表达基因中排名最高。通过一系列实验，发现CHI3L1有助于PTC细胞的增殖、侵袭和转移。该研究证明了CHI3L1是PTC恶性发展的正调节因子，为临床诊断和治疗PTC提供了新思路。
13、整合scRNA-seq和bulk RNA-seq数据比较左侧和右侧结肠癌的预后、肿瘤免疫微环境和药物治疗反应
Comparative analyses of the prognosis, tumor immune microenvironment, and drug treatment response between left-sided and right-sided colon cancer by integrating scRNA-seq and bulk RNA-seq data
Aging; IF: 5.200; DOI: 10.18632/aging.204894
内容概要：整基于已鉴定的差异表达基因，利用scRNA-seq数据，构建并验证了TCGA-COAD队列和GSE103479队列中左侧结肠癌（ left-sided colon cancer，LCC）和右侧结肠癌（right-sided colon cancer，RCC）患者的预后模型，并发现RCC患者的高风险评分与更大的转移、N分期、晚期病理分期和更稳定的微卫星状态相关。此外，比较了LCC和RCC患者肿瘤微环境特征和药物治疗反应的差异。
14、一种用于预测单细胞和空间基因组数据中差异活跃特征的通用工具
A universal tool for predicting differentially active features in single-cell and spatial genomics data
Scientific Reports; IF: 4.996; DOI: 10.1038/s41598-023-38965-2
内容概要：介绍了一种用于预测单细胞和空间基因组数据中差异活跃特征的通用工具：singleCellHaystack，其可以接受RNA或蛋白质表达、染色质可及性或单细胞、空间和bulk基因组数据的模块分数等连续特征，并能处理1D轨迹、2-3D空间坐标以及更高维度的潜在空间作为输入坐标。该工具的性能得到了显著提高，计算时间减少了十倍，可扩展到数百万个细胞，适用于大规模数据集的探索性分析。
15、二酰甘油激酶ζ的差异表达与精神分裂症伴认知障碍的枕叶下功能障碍有关
Differential expression of diacylglycerol kinase ζ is involved in inferior parietal lobule-related dysfunction in schizophrenia with cognitive impairments
BMC Psychiatry; IF: 4.400; DOI: 10.1186/s12888-023-04955-x
内容概要：通过对136名精神分裂症患者和146名健康对照者进行交叉研究，发现患者的认知障碍组与正常认知组在低频振幅分数上存在差异。在健康对照组中，后向数字跨度任务得分与左下颞顶叶低频振幅分数呈负相关，而在患者中未见此现象。此外，左下颞顶叶中二酰甘油激酶ζ（diacylglycerol kinase ζ，DGKζ）的表达与精神分裂症有关。因此，该研究表明左下颞顶叶在精神分裂症认知障碍中起着重要作用，DGKζ可能是精神分裂症患者左下颞顶叶的重要调节因子。
16、单细胞转录组分析将非髓鞘胶质细胞与肺部炎症反应联系起来
Single-cell transcriptomic analysis links nonmyelinating Schwann cells to proinflammatory response in the lung
Journal of Immunology; IF: 4.400; DOI: 10.4049/jimmunol.2200946
内容概要：使用人类胶质纤维酸性蛋白启动子驱动tdTomato表达的小鼠，鉴定了肺部周围神经系统中的Schwann细胞（SCs）并确定了它们在肺内的位置。scRNA-seq分析揭示了两种非髓鞘化Schwann细胞（NMSC1和NMSC2），它们可能参与病原体识别。此外，通过LPS刺激小鼠肺，发现NMSC1在所有SC亚型中表现出富集的促炎症反应。这些发现定义了肺部SCs的分子特征，并暗示了NMSCs在肺部炎症中的潜在作用。
17、基于细胞水平免疫组织化学数据的最佳分位蛋白生物标志物的选择
Selection of optimal quantile protein biomarkers based on cell-level immunohistochemistry data
BMC Bioinformatics; IF: 3.000; DOI: 10.1186/s12859-023-05408-8
内容概要：通过考虑从肿瘤组织中细胞信号强度水平的样本估计的分位函数（累积分布函数的反函数）的值，开发了一种算法来选择最佳的分位点，作为连续、分类或生存结果的预测因子。该算法用于选择基于核蛋白Ki-67、增殖细胞核抗原、程序性细胞死亡1配体2和孕激素受体的癌细胞细胞信号强度水平的最佳分位生物标志物。最佳分位蛋白生物标志物的性能得到了验证，且相对于标准蛋白表达标记具有更好的预后价值。
18、乳腺发育中对NCK1和NCK2的不同需求
Distinct requirements for adaptor proteins NCK1 and NCK2 in mammary gland development
Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia; IF: 2.500; DOI: 10.1007/s10911-023-09541-1
内容概要：通过分析scRNA-seq数据，发现Nck1和Nck2的表达模式不同：Nck1广泛表达于乳腺的多种细胞类型，而Nck2仅限于某些类型的乳腺细胞。使用Nck1或Nck2全基因敲除的小鼠模型，发现它们在乳腺导管生长和分支方面存在明显缺陷，这些缺陷伴随着细胞增殖和迁移相关基因的表达变化。这些研究揭示了NCK蛋白在乳腺形态发生中的重要作用，并暗示了Nck表达的失调可能推动乳腺癌的进展和转移。
19、基于分区和分布的空间转录组数据基因相关性测量方法
A gene correlation measurement method for spatial transcriptome data based on partitioning and distribution
Journal of Computational Biology; IF: 1.700; DOI: 10.1089/cmb.2023.0108
内容概要：提出了一种新的基于分区和分布的空间转录组数据基因相关性测量方法STgcor，可用于构建基因调控网络。该方法通过计算基因对（i，j）的高斯分布联合概率密度来识别和消除异常值，并利用顶点的度、趋势和位置来测量基因对（i，j）之间的相关性。STgcor方法可以检测到皮尔逊相关系数、斯皮尔曼相关系数无法检测到的特殊基因模块和与癌症相关的通路。