时空日报 | 利用优化的转录组参考序列恢复缺失的scRNA-seq数据

大家好,欢迎观看《时空日报》第56期。本期追踪到时空/单细胞组学相关研究文章共计17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、利用优化的转录组参考序列恢复缺失的scRNA-seq数据

Recovery of missing single-cell RNA-sequencing data with optimized transcriptomic references

Nature Methods; IF:48.000; DOI: 10.1038/s41592-023-02003-w

内容概要:通过恢复错误的基因间reads,实施杂交的mRNA前体(pre-mRNA)图分析策略和解决基因重叠,表明可以通过优化scRNA-seq的转录组参考序列来恢复缺失的基因表达数据。通过收集不同的小鼠和人类组织数据,证明了参考优化可以显著提高细胞图谱的分辨率,并揭示了缺失的细胞类型和标记基因。

2、单细胞中工程化的癌症突变及其转录表型的直接测量

Direct measurement of engineered cancer mutations and their transcriptional phenotypes in single cells

Nature Biotechnology; IF:46.900; DOI: 10.1038/s41587-023-01949-8

内容概要:开发了一种称为TISCC-seq的高通量、多路复用的单细胞技术,利用CRISPR碱基编辑器在细胞中设计预定的突变,可以在单个细胞中直接确定其基因型,并确定每个突变的转录表型。

3、小鼠和人的纵向scRNA-seq分析为优化小鼠星形胶质细胞快速分化方案提供信息

Longitudinal scRNA-seq analysis in mouse and human informs optimization of rapid mouse astrocyte differentiation protocols

Nature Neuroscience; IF:25.000; DOI: 10.1038/s41593-023-01424-2

内容概要:使用scRNA-seq/snRNA-seq分析了从小鼠胚胎和人诱导多能干细胞向大胶质细胞分化过程中超过298, 000个细胞和细胞核,确定了两个物种中参与胶质细胞命运特化的候选基因,并报告了星形胶质细胞表面标志物在分化细胞中的异质性表达。此外,还优化了先前的小鼠星形胶质细胞分化方案,减少了整个方案的长度和复杂性,并挖掘了介导胶质细胞分化的潜在基因组调控位点。

4、单细胞图谱描绘小鼠终生和糖尿病期间的β细胞特征

Delineating mouse β-cell identity during lifetime and in diabetes with a single cell atlas

Nature Metabolism; IF:20.800; DOI: 10.1038/s42255-023-00876-x

内容概要:提出了一个scRNA-seq跨条件小鼠胰岛图谱(mouse islet atlas,MIA),它是一个用于交互式探索和计算查询的资源。MIA的β细胞景观揭示了疾病进展过程中新的细胞状态和先前发现的标记基因之间的交叉发表差异,还报道了在未成熟、衰老和糖尿病模型中β细胞之间共享的通路。

5、小胶质细胞衰老过程的转录和表观遗传解码

Transcriptional and epigenetic decoding of the microglial aging process

Nature Aging; IF:16.600; DOI: 10.1038/s43587-023-00479-x

内容概要:通过绘制3-24月龄小鼠小胶质细胞的转录和表观遗传图谱,首次发现了意想不到的性别差异,并鉴定了衰老过程中的年龄依赖性小胶质细胞(age-dependent microglia,ADEM)基因。在单细胞分辨率和表观遗传水平上比较了雌性小鼠小胶质细胞的衰老和反应性特征,并建立了一个不直接影响其他脑细胞的加速小胶质细胞老化模型,证实了衰老样小胶质细胞会导致认知功能的下降。

6、单细胞转录组分析表明男性乳腺癌中脂肪酸代谢介导的转移和免疫抑制

Single-cell transcriptome analysis indicates fatty acid metabolism-mediated metastasis and immunosuppression in male breast cancer

Nature Communications; IF:16.600; DOI: 10.1038/s41467-023-41318-2

内容概要:通过单细胞转录组分析,发现相对于女性乳腺癌,男性乳腺癌(male breast cancer,MBC)具有显著较低的T细胞浸润。此外,还鉴定了MBC中癌细胞和T细胞之间的抑制性相互作用。

7、小鼠肝脏衰老的单细胞免疫谱揭示了Cxcl2+巨噬细胞招募中性粒细胞加重肝脏损伤

Single-cell immune profiling of mouse liver aging reveals Cxcl2+ macrophages recruit neutrophils to aggravate liver injury

Hepatology; IF:13.500; DOI: 10.1097/HEP.0000000000000590

内容概要:通过scRNA-seq对小鼠肝脏组织进行分析,鉴定出9个具有独特性质的89, 542个免疫细胞亚群,其中单核/巨噬细胞亚群中的Cxcl2+巨噬细胞优先富集在衰老肝脏中。Cxcl2+巨噬细胞呈现衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP),并通过CXCL2-CXCR2轴招募中性粒细胞到衰老的肝脏。

8、ZINBMM:一种利用单细胞转录组数据同时进行聚类和基因选择的通用混合模型

ZINBMM: a general mixture model for simultaneous clustering and gene selection using single-cell transcriptomic data

Genome Biology; IF:12.300; DOI: 10.1186/s13059-023-03046-0

内容概要:提出了一种零膨胀负二项混合模型(zero-inflated negative binomial mixture model,ZINBMM),同时实现了有效的scRNA-seq数据聚类和基因选择。ZINBMM对原始计数进行了系统分析,兼顾了批次效应和dropout事件。对5个scRNA-seq数据集的模拟和分析证明了ZINBMM的实际适用性。

9、RUNX1抑制剂联合吉西他滨通过调节BiP/PERK/eIF2α轴介导的内质网应激减轻胰腺导管腺癌的化疗耐药

Combination of RUNX1 inhibitor and gemcitabine mitigates chemo-resistance in pancreatic ductal adenocarcinoma by modulating BiP/PERK/eIF2α-axis-mediated endoplasmic reticulum stress

Journal of Experimental and Clinical Cancer Research; IF:11.300; DOI: 10.1186/s13046-023-02814-x

内容概要:通过分析scRNA-seq和公共RNA-seq数据,发现RUNX1在胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)中异常高表达,并与吉西他滨(Gemcitabine,GEM)耐药密切相关。RUNX1直接结合到内质网应激初级感受器BiP的启动子区域,刺激BiP的表达,增强细胞适应的储备能力,进而促进PDAC细胞对GEM的耐药。

10、高风险肾透明细胞癌微环境中含有缺乏特异性免疫检查点的促肿瘤生长免疫表型

High risk clear cell renal cell carcinoma microenvironments contain protumour immunophenotypes lacking specific immune checkpoints

NPJ Precision Oncology; IF:7.900; DOI: 10.1038/s41698-023-00441-5

内容概要:通过空间转录组学测序,发现高级别肿瘤微环境(high grade tumour microenvironment,HG TME)显示出丰富的耗竭/促肿瘤免疫细胞,但PD-1、PD-L1和CTLA4检查点和血管生成基因的表达没有一致的增加。揭示了高风险肾透明细胞癌(high-risk clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)TME被缺乏特定检查点基因表达的耗竭/促肿瘤免疫表型浸润,证实了HG ccRCC TME具有免疫原性,但并非有利于免疫检查点抑制剂。

11、生皮肌节来源的内皮细胞迁移到背主动脉以支持造血干细胞的出现

Dermomyotome-derived endothelial cells migrate to the dorsal aorta to support hematopoietic stem cell emergence

eLife; IF:7.700; DOI: 10.7554/eLife.58300

内容概要:通过对斑马鱼胚胎发育过程中最早检测到的内皮细胞(endothelial cells,ECs)进行空间水平分析,证明了在原肠胚形成末期,组织特异性EC程序的启动比先前所认识的要早得多。研究结果表明,在发育中的背主动脉中,内皮前体细胞的不同空间起源决定了不同的细胞潜能。

12、组织环境的转录组学分析对斑马鱼胚胎后模式和皮肤形态发生至关重要

Transcriptomic profiling of tissue environments critical for post-embryonic patterning and morphogenesis of zebrafish skin

eLife; IF:7.700; DOI: 10.7554/eLife.86670

内容概要:通过建立并分析野生型鱼以及在鳞片的排列或色素沉着中具有遗传或转基因诱导缺陷的鱼的皮肤单细胞转录组,揭示了以前未被描述的表皮细胞群体,这些细胞表达编码釉基质蛋白的转录本,暗示了上皮-间充质信号的激素控制,阐明了控制鳞状乳头发育的信号网络,并确定了皮下组织在支持色素细胞发育中的关键作用。

13、B细胞非霍奇金淋巴瘤内调节性T细胞的多样性

Diversity of intratumoral regulatory T cells in B-cell non-Hodgkin lymphoma

Blood Advances; IF:7.500; DOI: 10.1182/bloodadvances.2023010158

内容概要:通过scRNA-seq和TCR-seq分析,表明浸润非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphomas,NHL)的调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)在转录和功能上具有多样性。高度免疫抑制激活的Treg在肿瘤组织中富集,而在外周血中缺乏。深入了解Treg在B细胞NHL中的异质性,可为合理设计药物、选择性靶向提高抗肿瘤免疫开辟新途径。

14、多组学整合对红豆杉种子萌发的见解

Insights from multi-omics integration into seed germination of Taxus chinensis var mairei

Communications Biology; IF:5.900; DOI: 10.1038/s42003-023-05307-x

内容概要:通过对红豆杉的转录组、蛋白质组、空间代谢组和空间脂质组分析,呈现了休眠和萌发种子的多组学特征,并首次绘制了紫杉醇C在红豆杉种子中的空间分布图谱。利用质谱成像,证明了植物激素和磷脂的空间分布对胚胎发育有显著影响。该研究为从多个组学水平探索红豆杉种子的萌发机制提供了可能。

15、单细胞转录组学中转录本基因分型的靶向测序扩展

A targeted sequencing extension for transcript genotyping in single-cell transcriptomics

Life Science Alliance; IF:4.400; DOI: 10.26508/lsa.202301971

内容概要:描述了针对scRNA-seq的测序扩展,解释了处理数据的方式,并评估了输入cDNA量、扩增轮数和测序深度等技术参数对检测到的转录本数量的影响,并展示了靶向测序在特定背景下的使用方法。通过这些可比性应用,定向测序扩展有潜力提高对遗传变异引起的功能效应的理解。

16、iHerd:一种用于量化网络变化并对疾病中的风险基因进行优先级排序的集成分层图表示的学习框架

iHerd: an integrative hierarchical graph representation learning framework to quantify network changes and prioritize risk genes in disease

PLoS Computational Biology; IF:4.300; DOI: 10.1371/journal.pcbi.1011444

内容概要:提出了一种名为iHerd的分层图表示学习方法。使用大脑的单细胞多组数据,将iHerd应用于肿瘤-正常GRN重组分析和细胞类型特异性GCN分析,发现iHerd可以有效地定位不同疾病中新的和已知的风险基因。

17、孕期臭氧吸入可引起母体心功能障碍及胎盘周细胞和内皮细胞的转录改变

Gestational ozone inhalation elicits maternal cardiac dysfunction and transcriptional changes to placental pericytes and endothelial cells

Toxicological Sciences; IF:3.800; DOI: 10.1093/toxsci/kfad092

内容概要:通过对胎盘进行scRNA-seq分析以研究母体臭氧(Ozone,O3)暴露对母胎界面的影响,发现孕中期O3暴露导致4021个转录本的显著差异表达,周细胞显示出最大的转录调节。通路分析发现,暴露后细胞外基质组织发生显著变化,其中滋养细胞、周细胞和内皮细胞的变化最大。

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