干貨速遞|為什么要選擇單細(xì)胞核RNA測(cè)序而非單細(xì)胞RNA測(cè)序？
單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)的高通量和敏感性使其非常適合于全面繪制細(xì)胞狀態(tài)的變化。但是在腎臟和其他固體組織中（尤其是對(duì)于高上皮含量的組織，以及以細(xì)胞外基質(zhì)為特征的固體組織），單細(xì)胞RNA測(cè)序研究的一個(gè)大的挑戰(zhàn)是如何獲得高質(zhì)量的單細(xì)胞懸浮液，高質(zhì)量的單細(xì)胞懸浮液應(yīng)該包含罕見或難以解離的細(xì)胞類型，細(xì)胞的mRNA不降解，基因的表達(dá)不受解離反應(yīng)的影響。但是現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果確不是這樣的，相信做過單細(xì)胞測(cè)序的科研人員都會(huì)遇到以下這樣的問題：
單細(xì)胞RNA測(cè)序不能準(zhǔn)確地捕獲組織中所有細(xì)胞類型（比如腎臟，腦），因?yàn)閱渭?xì)胞解離本身可能損害敏感細(xì)胞。
目前用于單細(xì)胞解離的酶和機(jī)械方法會(huì)引入了因裂解壓力誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。
活性蛋白酶傾向于選擇易解離的細(xì)胞類型。不易解離的細(xì)胞可能會(huì)被丟失。
目前的方法與冷凍樣本材料不兼容（冷凍樣本不能用于單細(xì)胞測(cè)序），但是有的時(shí)候，臨床所取的樣本需要等待病理診斷后才能去做單細(xì)胞測(cè)序（比如腎臟活檢樣本），因此為了保證樣本的RNA穩(wěn)定性，需要進(jìn)行凍存。
基于以上4點(diǎn)局限性，2019年，來自華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Benjamin D. Humphreys團(tuán)隊(duì)通過比較分析了腎臟組織的單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq)和腎臟組織的單細(xì)胞核RNA測(cè)序(snRNA-seq)，在腎臟細(xì)胞類群鑒定中的區(qū)別，該研究成果發(fā)表在腎臟病學(xué)頂尖國(guó)際期刊J Am Soc Nephrol上（Advantages of Single-Nucleus over Single-Cell RNA Sequencing of Adult Kidney: Rare Cell Types and Novel Cell States Revealed in Fibrosis）。
研究人員將使用DropSeq平臺(tái)的 (scRNA-seq與使用snuco -DropSeq、DroNc-seq和10X genomics三個(gè)平臺(tái)的snRNA-seq結(jié)果進(jìn)行了比較。并驗(yàn)證了snRNA-seq對(duì)小鼠單側(cè)輸尿管梗阻(UUO)術(shù)后14天腎臟纖維化的作用。
scRNA-seq測(cè)序結(jié)果顯示，腎臟組織中共獲得了10個(gè)細(xì)胞類群，但腎小球細(xì)胞類型缺失，此外，其中一個(gè)細(xì)胞類群主要由人為解離誘導(dǎo)的應(yīng)激反應(yīng)基因組成。相比之下， snRNA-seq捕獲了多種在scRNA-seq數(shù)據(jù)集中不存在的腎臟細(xì)胞類型，包括腎小球足細(xì)胞、系膜細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。同時(shí)也未檢測(cè)到應(yīng)激反應(yīng)基因。與已發(fā)表的scRNA-seq數(shù)據(jù)集(分別為2.4%和0.12%)相比， snRNA-seq方法產(chǎn)生了20倍以上的足細(xì)胞。令人意外的是，scRNA-seq平臺(tái)和snRNA-seq平臺(tái)的基因檢測(cè)靈敏度相當(dāng)。為了驗(yàn)證這一結(jié)論，對(duì)冷凍的第14天UUO腎臟的分析顯示了罕見的腎小球旁細(xì)胞、新激活的近端小管和成纖維細(xì)胞狀態(tài)，以及以前未識(shí)別的小管間質(zhì)信號(hào)通路。
此外，我們也整理了近年來針對(duì)于腦組織的單細(xì)胞測(cè)序的文章，發(fā)現(xiàn)針對(duì)于腦組織的單細(xì)胞測(cè)序，通常選擇的是snRNA-seq而非scRNA-seq，例如：
由此可見，snRNA-seq相比于scRNA-seq在高上皮含量的組織,以及以細(xì)胞外基質(zhì)為特征的固體組織的單細(xì)胞RNA測(cè)序方面，可以有效地將組織還原為單細(xì)胞核分離物，并獲得高度精確的細(xì)胞類型表達(dá)譜。
Show Time|單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組測(cè)序-—乘風(fēng)破浪呼嘯而來
最近，伯豪生物已經(jīng)開展了冰凍樣本單細(xì)胞核，冰凍組織，新鮮組織的相關(guān)測(cè)序?qū)嶒?yàn)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，冰凍樣本細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果與相應(yīng)組織有著較高的相關(guān)性，可以完美的反應(yīng)組織的真實(shí)情況。
