大腦是中樞神經(jīng)中最大和最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，是調(diào)節(jié)機(jī)體功能的器官，也是意識(shí)、精神、語言、學(xué)習(xí)、記憶等高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而很多腦部疾病都缺乏有效的治療策略，腦部相關(guān)疾病的治療已經(jīng)是目前社會(huì)醫(yī)療面臨的最嚴(yán)重問題之一，所以迫切要求我們進(jìn)一步了解和探究腦部疾病的相關(guān)分子機(jī)制。

單細(xì)胞以及空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)作為一種新興的檢測(cè)手段，能夠幫助我們了解疾病的不同亞型，探究疾病的細(xì)胞組成、分化狀態(tài)以及相關(guān)的細(xì)胞功能，了解免疫微環(huán)境的分子特征，以及篩選新的疾病標(biāo)志物等。

腦部單細(xì)胞以及空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)，以下是腦部單細(xì)胞項(xiàng)目文章介紹，希望能夠幫助大家進(jìn)一步了解該技術(shù)在腦部相關(guān)疾病的應(yīng)用。

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序揭示了獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境和腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的潛在免疫治療靶點(diǎn)

Single-Cell Transcriptomics of Glioblastoma Reveals a Unique Tumor Microenvironment and Potential Immunotherapeutic Target Against Tumor-Associated Macrophage

發(fā)表期刊：Frontiers in Oncology

影響因子：5.738

DOI：10.3389/fonc.2021.710695

材料：9例人膠質(zhì)瘤組織樣本

文章概述：膠質(zhì)瘤（GBM）中的主要免疫細(xì)胞是腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs），到目前為止，GBM中TAMs的激活狀態(tài)和轉(zhuǎn)錄特征仍未得到很好的描述。作者對(duì)從GEO下載的9例膠質(zhì)瘤腫瘤組織的scRNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用差異標(biāo)記基因的表達(dá)譜分析了GBM中TAM起源和狀態(tài)，并通過SCENIC分析檢測(cè)重要的轉(zhuǎn)錄因子。通過比較不同簇和細(xì)胞類型中的可變基因表達(dá)模式，作者確定了每個(gè)GBM亞型所特有的TAMS的組成和特征。同時(shí)，作者在 TCGA-GBM 數(shù)據(jù)集中檢驗(yàn)了 SPI1 表達(dá)與巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)之間的相關(guān)性。進(jìn)一步證實(shí)了SPI1是一個(gè)重要的調(diào)節(jié)子和潛在的免疫治療靶點(diǎn)，對(duì)GBM中TAM的成熟和極化具有重要作用。

通過小鼠反應(yīng)性膠質(zhì)化消除中風(fēng)亞型依賴性突觸?

Stroke subtype-dependent synapse elimination by reactive gliosis in mice

發(fā)表期刊：Nature Communications

影響因子：17.694

DOI：10.1038/s41467-021-27248-x

材料：健康小鼠、缺血性中風(fēng)小鼠和出血性中風(fēng)小鼠的腦組織（每組8只鼠）

文章概述：反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞增多癥在中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復(fù)中的病理作用仍存在爭(zhēng)議。本研究主要探索小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞 (microglia/macrophage) 和星形膠質(zhì)細(xì)胞 (astrocyte) 在缺血性卒中和出血性卒中修復(fù)階段的突觸吞噬情況。利用小鼠腦缺血和出血性卒中模型，作者證明了小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞差異性地參與了反應(yīng)性膠質(zhì)增殖區(qū)的突觸吞噬。作者確定了在缺血性中風(fēng)中抑制小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞或星形膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能可以改善神經(jīng)行為結(jié)果，減輕腦損傷。在出血性中風(fēng)中，抑制小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的吞噬功能，可以改善神經(jīng)行為結(jié)果，而抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞卻沒有這種作用。通過單細(xì)胞RNA測(cè)序揭示了不同卒中模型星形膠質(zhì)細(xì)胞吞噬功能的差異性。

單細(xì)胞測(cè)序揭示阿爾茲海默癥的B細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物

Single-cell RNA sequencing reveals B cell–related molecular biomarkers for Alzheimer’s disease

發(fā)表期刊：EXPERIMENTAL AND MOLECULAR MEDICINE

影響因子：12.153

DOI：10.1038/s12276-021-00714-8

材料：4例AD患者（2例早期，2例晚期）和2例正常對(duì)照的PBMCs

文章概述：本文通過對(duì)4例AD患者（2例早期，2例晚期）和2例正常對(duì)照的PBMCs進(jìn)行scRNA-seq分析，發(fā)現(xiàn)AD患者血液中B細(xì)胞明顯減少。通過流式分選檢測(cè)43例AD患者和41例正常人的PBMCs，發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞減少與患者的臨床癡呆評(píng)分（Clinical Dementia Rating, CDR）密切相關(guān)。為了證實(shí)B細(xì)胞在AD進(jìn)展中的作用，作者對(duì)AD早期小鼠進(jìn)行功能性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中小鼠纖維斑塊開始出現(xiàn)。結(jié)果表明，在AD早期，B細(xì)胞耗竭明顯加速并加重了AD小鼠的認(rèn)知功能障礙和腦內(nèi)淀粉樣肽負(fù)荷（Aβ負(fù)荷）。更重要的是，隨著疾病進(jìn)展，B細(xì)胞中有18個(gè)基因特異性上調(diào)，7個(gè)基因特異性下調(diào)，其中一些基因與AD密切相關(guān)，使B細(xì)胞預(yù)測(cè)AD嚴(yán)重程度成為可能，有助于識(shí)別臨床AD進(jìn)展。

青春期大鼠弓狀核轉(zhuǎn)錄組尺度空間基因表達(dá)

Transcriptome-scale spatial gene expression in rat arcuate nucleus during puberty

發(fā)表期刊：Cell and Bioscience

影響因子：9.584

DOI：10.1186/s13578-022-00745-2

材料：SD大鼠出生后25、35和45天的下丘腦

文章概述：青春期發(fā)育期間，下丘腦多種神經(jīng)元對(duì)下丘腦-垂體-性腺軸激活的多基因轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)控。對(duì)青春期不同階段相關(guān)細(xì)胞組成的鑒定和不同細(xì)胞間獨(dú)特的轉(zhuǎn)錄特征的表征，有利于特定神經(jīng)元的分離和對(duì)其功能的進(jìn)一步了解。因此這篇文章利用10× Genomics Visium平臺(tái)，對(duì)雌性SD大鼠出生后25、35、45天的下丘腦進(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，構(gòu)建弓狀核（ARC）基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)空間圖譜。通過比較不同的下丘腦細(xì)胞群，揭示了Kiss1+神經(jīng)元新的重要特征。并且在弓狀核中發(fā)現(xiàn)了4個(gè)具有不同基因表達(dá)特征的神經(jīng)元亞簇，只有一個(gè)亞群顯示了Kiss1的高表達(dá)，通過表面蛋白SLC18A3可以將其分離出來。此外，擬時(shí)序分析揭示ARC在青春期各階段表現(xiàn)出三個(gè)不同的基因表達(dá)模塊，不同類型的細(xì)胞在膠質(zhì)或神經(jīng)元分化、激素分泌、雌二醇反應(yīng)等方面表現(xiàn)出不同的功能，它們之間相互影響、相互協(xié)調(diào)，形成一個(gè)復(fù)雜的下丘腦-垂體-性腺軸啟動(dòng)和調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。這些結(jié)果揭示了不同青春期大鼠弓狀核的空間轉(zhuǎn)錄特征，為青春期和性發(fā)育障礙的研究提供更有價(jià)值的資源。

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