时空简讯第1期。
脑/Brain
人类小脑发育细胞图谱：为研究人类小脑发育和复杂疾病的关系奠定基础
Nature Neuroscience [IF: 24.884]
① 空间上定义小脑神经区域：用主成分分析进行可视化、用阈值评估差异表达基因、用加权基因共表达网络分析 (WGCNA)鉴定出小脑细胞成分；
② 发育中的人小脑单细胞转录组分析鉴定出21类主要细胞类型，发现浦肯野细胞主导发育中的小脑原基；
③ 单细胞分辨率分析RL（rhombic lip）区室，鉴定RL细胞区室之间的分子表达差异；表征RL发育轨迹；
④ 检查人类和小鼠之间发育中的小脑细胞构成保守性，发现人和鼠细胞类型相似性非常高。（Cyto F）
Spatial and cell type transcriptional landscape of human cerebellar development
2021.06.17, DOI: 10.1038/s41593-021-00872-y
研究文章，人类，小脑，发育生物学，单细胞转录组，空间转录组，Kimberly A. Aldinger，Kathleen J. Millen，USA
发育中鼠脑的时空转录组图谱
Nature [IF: 49.962]
① 对小鼠胚胎时期E7和E18每天的小鼠脑进行单细胞测序，同时对发育过程中的小鼠胚胎E10.5时期的小鼠脑的24个矢状面切片的119个基因进行原位杂交测序；
② 单细胞测序93个样品共计292495个细胞，每个细胞平均检测到1934个基因，构建了798个细胞亚群，通过细胞状态鉴定表征了大脑的发育程序；
③ 通过单细胞群与原位测序进行空间对应，将细胞群体进行更为精确的空间位置的定义，同时绘制了关键发育基因的空间表达模式，揭示了神经系统形成过程中神经前体细胞的空间组织。(李珊珊)
Molecular architecture of the developing mouse brain.
2021.07.28, DOI: 10.1038/s41586-021-03775-x
研究文章，小鼠，脑，发育生物学，单细胞转录组学，空间原位杂交测序，Gioele La Manno, Peter Lönnerberg, Sten Linnarsson
心脏/Heart
综合时空转录组和单细胞转录组解析鸡心脏形态发生和细胞分化
Nature Communication [IF：14.919]
① 算法整合单细胞和空间转录组数据，绘制出鸡心脏四个腔室的发育细胞谱系层次图；
② 从EMT前、EMT期间、EMT到心外膜分化期间和心外膜分化中或后四个时期重构了心外膜、心内膜和心肌细胞的分化轨迹；
③ 通过对空间RNA-seq spots进行无监督聚类，识别出从心室、心房、瓣膜和流出通路衍生的不同空间簇，也识别出心室区域的不同层，包括心外膜、心肌致密区和小梁区以及心内膜；
④ 单细胞转录组的无监督聚类鉴定出一个富含TMSB4X（编码胸腺素-4）的异质细胞簇。(Trans F)
Spatiotemporal single-cell RNA sequencing of developing chicken hearts identifies interplay between cellular differentiation and morphogenesis
2021.03.19, DOI：10.1038/s41467-021-21892-z
研究文章，鸡，单细胞转录组，空间转录组，心脏发育，Madhav Mantri，Gaetano J. Scuderi，Jonathan T. Butcher，Iwijn De Vlaminck，USA,
肠/Bowel
在单细胞分辨率下绘制人体肠道发育的时空图谱 Cell [IF: 41.582]
① 8-22孕龄的胎儿肠道回肠末端、结肠始端和结肠末端组织样本，分离上皮细胞和非上皮细胞进行单细胞测序，同时还取了孕龄12周和19周孕妇及成人的组织进行空间转录组测序；
② 鉴定到9大类细胞类型和101类细胞亚型，细胞类型具有明显的位置和发育时间过程差异性；
③ 确定了11类型细胞和13种空间共定位的形态发生模块，并在时空转录切片中对这些模块的活性进行了评分；
④ 表征了包括隐窝-绒毛的形成、血管的扩张，间充质的分化、肠神经系统和肌肉层的建立、免疫定殖和肠相关淋巴细胞的出现等肠道发育中的关键事件；
⑤ 结合先天性肠道疾病的表型数据，发现肠道疾病可能由于高度细胞类型特异性缺陷而导致；提供了一个公开可用的在线资源（STAR-FINDer），以促进肠道发育研究。(hyf)
Spatiotemporal Analysis of human intestinal development at single-cell resolution.
2021.01.05, DOI: doi.org/10.1016/j.cell.2020.12.016
研究文章，人，肠道，发育生物学，单细胞转录组学，空间转录组学，David Fawkner-Corbet, Agne Antanaviciute, Kaushal Parikh, Hashem Koohy, Alison Simmons, UK
肺/Lungs
病毒感染急性呼吸窘迫征：ADAMTS4介导成纤维细胞过度激活损害肺功能
Nature [IF: 49.962]
① 流感病毒感染小鼠的肺部组织单细胞和时空转录组分析，发现流感病毒能诱导成纤维细胞不同的活化状态；
② 病毒诱导成纤维细胞增加细胞因子和ECM蛋白酶ADAMTS4的表达，有助于炎症的产生和免疫细胞进入组织；
③ Adamts4−/−小鼠的肺功能损伤得到缓解，且能阻止T细胞穿过多功能蛋白聚糖（VCAN）屏障进入组织细胞，进一步验证了ADAMTS对肺部免疫炎症的促进作用；
④ 在流感人群队列验证了ADAMTS4的水平与流感的严重程度相关。(hyf)
Exuberant fibroblast activity compromises lung function via ADAMTS4
2020.10.28, DOI: doi.org/10.1038/s41586-020-2877-5
研究文章，小鼠，人，病毒，感染，肺，急性呼吸窘迫征, 单细胞转录组学，空间转录组学，成纤维细胞，ADAMTS4, David F. Boyd, Paul G. Thomas, USA, China
肾/Kidney
单细胞和空间转录组联合破解急性肾损伤中上皮-免疫细胞交互模式
JCI insight，[IF: 8.315]
① 空间转录组技术结合scRNA-Seq聚类分析提高了细胞类型定位的特异性，揭示出特定的spot特征与组织病理学特征之间的一致性；
② 检测了急性肾损伤（AKI）小鼠 IRI模型和CLP模型中差异表达基因和相关信号通路情况；
③ 利用在单个spot上共定位多个细胞类型转录组标记的方法，定位了不同免疫细胞类型的空间分布，并识别了与特定上皮细胞相关的潜在趋化因子；
④ 使用CODEX多路免疫荧光技术验证了关键免疫细胞和上皮细胞的空间分布情况。（黄翔）
Integration of spatial and single-cell transcriptomics localizes epithelial cell-immune cross-talk in kidney injury
2021.06.22, DOI: 10.1172/jci.insight.147703.
上皮细胞，免疫细胞，人，小鼠，肾脏，空间转录组测序，单细胞转录组, Ricardo Melo Ferreira, Michael T. Eadon，USA
皮肤/Skin
空间转录组学解析人类黑色素瘤遗传异质性
Cancer Research [IF: 12.701]
① 皮肤恶性黑色素瘤存在广泛的瘤内和瘤间异质性，是所有癌症中突变负荷最高的癌症之一。黑色素瘤同时也是一种高免疫原性的癌症，能够诱导原位癌和转移癌中与免疫细胞浸润相关的免疫反应；
② 研究采用III期皮肤恶性黑色素瘤淋巴结转移瘤的活检样本（4个病人的样本，每个样本做2张切片）进行切片和空间转录组分析；
③ 通过H&E染色对组织区域进行了划定，确定了肿瘤区域、基质和淋巴组织区域；
④ 通过揭示黑色素瘤转移癌的异质性和对其机理更为详细的描述，对于理解黑色素瘤的进展和治疗结果至关重要。（hwn）
Spatially resolved transcriptomics enables dissection of genetic heterogeneity in stage III cutaneous malignant melanoma
2018 .10.15, DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-18-0747
研究文章，人，皮肤恶性黑色素瘤，肿瘤异质性，肿瘤微环境，空间转录组学，Kim Thrane, Hanna Eriksson, Joakim Lundeberg, Sweden
高效解密人类鳞状细胞癌图谱：细胞组成成分和空间布局的多模式分析→
Cell [IF: 41.582]
① 对10对已配对的人体鳞状细胞癌(cSCC)组织和正常组织进行单细胞RNA测序、空间转录组测序和多路离子束成像；
② 研究识别到四个细胞亚群、三个正常细胞亚群和一个定位于纤维血管边缘的肿瘤特异性角化细胞(TSK)群；
③ 空间转录分析揭示了TSK细胞作为细胞间通信的枢纽；
④ 最后，人类肿瘤异种移植单细胞分析和体内CRISPR筛选确定了特异性肿瘤富集基因亚群和相互作用网络在肿瘤发生中的重要作用。（hwn）
Multimodal Analysis of composition and spatial architecture in human squamous cell carcinoma
2020-07-23, DOI: 10.1016/j.cell.2020.05.039
研究文章，小鼠，人，单细胞转录组学，空间转录组学, 皮肤鳞状细胞癌(cSCC)，肿瘤特异性角化细胞 (TSK)，肿瘤微环境，细胞间通信，CRISPR筛选，Andrew L. Ji, Paul A Khavari, Sweden, USA
皮肤系统性硬化病转录组图谱: 精准确定驱动发病的免疫机制
Annals of the rheumatic disease [IF: 19.013]
① 利用27个SSc样本和10个正常样本进行单细胞转录组分析，共分成9个不同的类群；
② 组间差异分析，发现了CXCL13、CD200和MS4A6A只在SSc中表达；
③ 拟时序分析，表明CD4+ 和 CD8+ T 细胞在正常样本和SSc样本中显示出明显的时间分离，且SSc的T细胞表现出激活的效应记忆表型；
④ 发现了一个独特的CXCL13+ T细胞亚群，可特征性表达B细胞辅助因子-follicular-like基因，并能促进病人炎症皮肤内B细胞应答。这些研究结果为靶向治疗奠定基础。(lxw)
Single-cell transcriptome Analysis identifies skin-specific T-cell responses in systemic sclerosis
2021.05.24, DOI: doi:10.1136/annrheumdis-2021-220209
研究文章，人，皮肤，系统性硬化病，单细胞转录组，T 细胞， Alyxzandria M Gaydosik, Patrizia Fuschiotti，USA
生信工具/ Analysis tools
DSTG：图卷积神经网络智能助力空间转录数据解卷积
Briefings in Bioinformatics [IF: 11.622]
① 空间转录组测得的单个spot的基因表达是多个细胞的异质性混合物，本研究开发的图卷积网络工具（DSTG）可以对空间转录组数据进行解卷积，可靠、准确地分解空间解析转录组数据中的细胞混合物；
② 使用scRNA-seq细胞混合物合成的空间转录组数据来评估DSTG性能；
③ 测试了不同隐藏单元和层数、数据预处理方法、图构建方法对DSTG解卷积性能的影响；
④ DSTG性能表现优于已有算法，并在小鼠皮质层、海马组织和胰腺肿瘤等数据集上得到了验证。(Imm F)
DSTG: deconvoluting spatial transcriptomics data through graph-based artificial intelligence
2021.01.22, DOI: 10.1093/bib/bbaa414
空间转录组，图卷积神经网络(GCN)，机器学习, 解卷积，研究文章，Jing Su，Qianqian Song，USA