序号：81

单细胞和空间转录组学的结合揭示了分子、细胞和空间的骨髓生态位结构

【发表期刊】Nature Cell Biology

【影响因子】 17.7

【发表时间】2019.12.23

【文献类别】空间转录组-骨髓

【文章摘要】骨髓是终身血液生产和骨骼再生的主要场所。然而，其细胞和空间组织仍存在争议。本文中，研究人员结合单细胞和空间分辨转录组学来系统地绘制不同骨髓龛的分子、细胞和空间组成。这使得人们能够转录分析所有主要的骨髓细胞类型，确定它们的定位，并明确促造血因子的来源。研究数据表明，Cxcl12丰富的网状(CAR)细胞亚群(脂肪-CAR和骨-CAR)以不同的方式定位于窦状和小动脉表面，在局部充当“专业的细胞因子分泌细胞”，从而建立了血管周围的微生境。重要的是，利用本文介绍的RNA-Magnet算法可以从单细胞转录组数据中准确推断出三维骨髓组织。本文的研究揭示了骨髓龛的细胞和空间组织，并为解剖整个器官的复杂组织提供了一种系统的方法。

序号：80

同卵双胞胎中T细胞受体α/β链配对库形成的决定性因素

【发表期刊】PNAS

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.12.26

【文献类别】免疫-T细胞

【文章摘要】每个个体的T细胞库包括由α和β链配对组成大量的序列多样性组成的T细胞受体(TCRs)，α和β链是由体细胞同源基因片段的重组产生。TCR序列是否与疾病相关的主要组织相容性复合体(MHC)多态性一起导致感染性或自身免疫性疾病的易感性尚不清楚。由于缺乏TCR α-β配对的高通量测序技术，当前研究TCR库是否由宿主基因迄今为止只依赖单链分析。使用高通量单个T细胞测序技术，研究人员获得了迄今为止最大的TCR αβ配对数据库，包括来自15个健康个体包括6个同卵双胞胎965,523克隆型。在所有个体中，公共TCR α和TCR β链序列是很常见的。相比之下，在无联系的个体中，完全相同的TCR αβ氨基酸序列的共享非常罕见，但在双胞胎中高度增加，特别是在CD4记忆T细胞。基于核苷酸序列的同源性，这些共享克隆型的子集来自于在胎儿发育过程中产生的T细胞后代，并且已经持续了超过50y。双胞胎中额外的共享TCR αβ被不同的核苷酸序列编码，这意味着遗传因素对胸腺结构约束的选择倾向于在所有同源序列中选择TCR α-β对。

序号：79

纹状体的空间分子图谱

【发表期刊】Cell Reports

【影响因子】 7.8

【发表时间】2019.12.24

【文献类别】图谱-大脑纹状体

【文章摘要】纹状体由具有不同分子结构的纹状体投射神经元(SPN)亚型组成。此外，组织化学划分成块状和矩阵间隔代表了一个额外的空间组织，提示映射一个动力区域化。为了绘制块状和矩阵SPN的分子多样性，研究人员对表达神经元的mu阿片受体(Oprm1)进行了基因标记，并进行了单核RNA测序。这使得研究人员能够建立块状、矩阵和外块状 SPNs的分子定义，以及Col11a1+ 黑质纹状体 SPNs的鉴定。在组织水平上，绘制候选标记的表达可以揭示空间域的组织，这些空间域保存在非人类灵长类动物的大脑中。空间标记与单元类型无关，而是表示空间域中所有SPN的空间节点。空间分子图谱建立了一个正式的系统，用于定位和研究纹状体亚区和SPNs亚型，超越了经典的黑质纹状体和纹状体的划分。

序号：78

人类原始生殖细胞是由谱系始发态祖细胞特化产生

【发表期刊】Cell Reports

【影响因子】 7.8

【发表时间】2019.12.24

【文献类别】细胞生物学-生殖细胞

【文章摘要】体外配子发生是从人多能干细胞中产生生殖细胞的过程。该模型的基础是被称为原始生殖细胞(PGCs)的第一代祖细胞的质量，在人类发育的植入期，PGC在体内被指定。本文中，研究人员证明了人类的PGC (hPGC)在受精后的第12天就开始了。通过对从多能干细胞分化而来的类hPGC细胞(hPGCLCs)进行单细胞RNA测序，结果发现，hPGCLC的特化包括将多能性重新设置为一种过渡状态，这种状态具有原始态多能性和始发态多能性之间的共同特征，然后再分化为同源启动的TFAP2A+祖细胞。将生殖系轨迹应用于TFAP2C突变体，发现TFAP2C在PRDM1上游的TFAP2A+祖细胞中起调节SOX17表达的作用。这是为了保护hPGCLCs不通过魏斯曼障碍而采用体细胞命运，因此，这是成功启动体外配子形成的重要机制。

序号：77

人类肿瘤的免疫分析鉴定CD73是胶质母细胞瘤的一个组合靶点

【发表期刊】Nature Medicine

【影响因子】 30.6

【发表时间】2019.12.13

【文献类别】肿瘤-胶质母细胞瘤

【文章摘要】抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1的免疫检查点治疗彻底改变了许多实体肿瘤的治疗。然而，免疫检查点治疗的临床疗效局限于特定肿瘤类型患者的一个亚组。采用组合免疫检查点策略的多项临床试验正在进行中；然而，肿瘤特异性靶向免疫检查点的机制原理尚不明确。为了深入了解肿瘤特异性免疫调节靶点，研究人员分析了代表5种不同癌症类型的94例患者，其中包括对免疫检查点治疗反应较好的患者和对免疫检查点治疗反应不佳的患者，如多发性胶质母细胞瘤、前列腺癌和结肠直肠癌。通过质谱分析和单细胞RNA测序，研究人员在多形性胶质母细胞瘤中发现了一个独特的CD73hi巨噬细胞群，该巨噬细胞在抗PD -1治疗后仍然存在。为了测试靶向CD73是否对胶质母细胞瘤的成功组合策略有重要意义，研究人员使用CD73-/-小鼠进行了反向转化研究。结果发现CD73的缺失改善了抗CTLA -4和抗PD-1治疗的多形性胶质母细胞瘤小鼠模型的存活率。研究数据证实CD73是一种特异性的免疫治疗靶点，可提高多形性胶质母细胞瘤免疫检查点治疗的抗肿瘤免疫应答，并证明综合行人类和反向转化研究可用于合理设计组合免疫检查点策略。

序号：76

利用DNA寡核苷酸标记细胞蛋白，实现高复用单细胞RNA-seq

【发表期刊】Nature Biotechnology

【影响因子】 31.9

【发表时间】2019.12.13

【文献类别】方法-表面蛋白

【文章摘要】作者描述了一种用于单细胞RNA测序的通用样本多路复用方法，其中固定细胞通过在细胞蛋白上附加识别DNA寡核苷酸进行化学标记。通过对96重复杂的扰动实验的分析，揭示了细胞群体结构和转录状态的变化，而这些变化是无法从批量中辨别出来的，这为利用单细胞RNA测序的深度和分辨率从大型实验或临床样本中测量细胞群体建立了一种有效的方法。

序号：75

人肌肉源性CLEC14A阳性细胞不依赖PAX7而再生肌肉

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】 11.9

【发表时间】2019.12.18

【文献类别】再生-肌肉

【文章摘要】骨骼肌干细胞被称为卫星细胞，由转录因子PAX7定义，负责产后肌肉生长、体内平衡和再生。利用肌肉干细胞的再生潜能进行治疗的尝试迄今失败。之前已经证实了人类PAX7阳性细胞群的存在，具有很高的再生潜力。研究人员现在发现PAX7阴性的人肌源性细胞群体也对肌源性标志物desmin和MYF5呈阳性。这些细胞包括来自一个PAX7 c.86-1G > A突变(PAX7null)纯合患者的细胞。单细胞和常规转录组分析显示供体内和供体间存在高度异质性，显示内皮细胞标志物CLEC14A在PAX7null细胞中高度表达。所有PAX7阴性的细胞群，包括PAX7null，在移植到小鼠后形成肌纤维，并在再损伤后再生肌肉。移植的PAX7neg细胞重新填充了卫星细胞的生态位，在那里它们重新表达PAX7，或者，引人注目的，CLEC14A。总之，移植的人体细胞不依赖PAX7进行肌肉再生。

序号：74

scRNA-seq发现成神经管细胞瘤具有细胞异质性，谱系追踪支持SHH抑制剂治疗的耐药性

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】 11.9

【发表时间】2019.11.20

【文献类别】肿瘤-成神经管细胞瘤

【文章摘要】靶向致瘤途径有望用于脑肿瘤治疗，但抑制音猬因子(SHH)信号在SHH驱动的成神经管细胞瘤中失败。肿瘤内的细胞多样性和减少谱系提交可能通过增加治疗耐药人群的可能性而破坏靶向治疗。利用单细胞RNA-seq和谱系追踪，研究人员分析了转基因的、有髓母细胞瘤倾向的小鼠的成神经管细胞瘤的细胞多样性，以及对SHH通路抑制剂vismodegib的反应。在未治疗的肿瘤中，研究人员发现预期的基质细胞和肿瘤来源的细胞要么表现出神经祖细胞的分化状态，要么表现出胶质细胞和干细胞的标记。Vismodegib可减少增殖性群体，增加分化。然而，在黏液处理过的肿瘤中，特定的细胞类型保持增殖，表现出持续的SHH通路激活或干细胞特征。研究数据显示，即使在只有单一通路激活突变的肿瘤中，也有多种机制驱动肿瘤生长。这种多样性使早期对靶向抑制剂治疗产生耐药性，表明需要同时靶向多个途径。

序号：73

单细胞RNA测序在狼疮性肾炎肾脏免疫细胞研究中的设计与应用

【发表期刊】Nat Reviews Nephrology

【影响因子】 19.7

【发表时间】2019.12.18

【文献类别】综述-肾脏

【文章摘要】狼疮性肾炎中引起组织损伤的免疫机制一直难以明确。高维细胞分析的出现，如单细胞RNA测序，使肾脏组织小活检样本中细胞群的详细描述成为可能。与此同时，低温保存肾脏活检标本的方法的发展，以保存完整的、活细胞的方式，使在多个地点和许多地理区域收集的组织样本的统一分析成为可能。将这些方法应用于狼疮性肾炎患者的肾活检标本，已开始确定肾脏中存在的浸润性和常驻免疫细胞以及实质细胞的表型。在尿液中检测到相似的免疫细胞群，这表明非侵入性监测肾脏的免疫激活是可能的。一旦应用于大型患者群体，这些高维研究可能使患者根据肾脏中的免疫细胞激活模式分层，或识别疾病特征，可作为临床试验中疗效的替代测量。这些研究广泛应用于多种炎症性肾脏疾病，有望在未来十年极大地扩展我们对肾脏炎症的理解。

序号：72

利用单细胞RNA测序技术对小鼠自发性葡萄膜视网膜炎模型进行综合分析

【发表期刊】PNAS

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.12.16

【文献类别】疾病-视网膜

【文章摘要】自身免疫性紫外线视网膜炎是导致视力下降的重要原因，而小鼠模型为研究其疾病机制提供了独特的机会。Aire -/-小鼠不能在胸腺中表达自身抗原，表现出中枢耐受性下降，并发展为自发性、慢性、进行性的葡萄膜视网膜炎。利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)，研究人员对野生型和Aire -/-视网膜进行了鉴定，以全面、无偏的方式定义了与疾病相关的细胞种群和基因表达模式。基于scRNA-seq、免疫染色和原位杂交，研究人员推断，1)在Aire -/-视网膜的显性效应响应为Th1驱使，2)单核细胞的一个子集转变为巨噬细胞/小神经胶质细胞状态或树突细胞状态，3)三级淋巴结构的发展构成Aire -/-视网膜表型一部分-，4)所有主要视网膜细胞类型通过改变基因表达模式响应干扰素γ(IFNG)，5) Muller神经胶质在IFNγ作用下上调特异性基因，可能作为抗原呈现细胞。

序号：71

肠内分泌和簇状细胞通过促使潘氏细胞耗竭维持Lgr5干细胞

【发表期刊】PNAS

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.12.16

【文献类别】内稳态-肠道

【文章摘要】循环肠Lgr5+干细胞与末端分化的潘氏细胞的子细胞在隐窝底部混杂。潘氏细胞提供多种分泌信号(如Wnt、EGF)和表面结合信号(Notch配体)。本文中，研究结果表明，在小鼠中，使用插入到P-溶菌酶位点的白喉毒素受体基因消融潘氏细胞并不影响Lgr5干细胞的维持。流式细胞、单细胞测序和组织学分析显示，脱落的潘氏细胞被肠内分泌细胞和簇状细胞所取代。由于这些细胞在Lgr5干细胞之间占据着潘氏细胞的位置，所以它们可以作为Notch信号的替代来源，而Notch信号对于Lgr5干细胞的维持至关重要。联合体内实验结果强调了肠道在维持正常组织稳态方面的适应性灵活性。

序号：70

ADAMTS19缺失导致进展性非综合征性心脏瓣膜疾病

【发表期刊】Nature Genetics

【影响因子】 25.5

【发表时间】2019.12.16

【文献类别】疾病-心脏瓣膜

【文章摘要】在一般人群中大约有2%的人患有心脏瓣膜病。虽然最初的观察往往局限于局部(例如主动脉瓣或二尖瓣)，但其他瓣膜的疾病表现也很常见，患者常常需要手术治疗。尽管心脏瓣膜疾病的发病率很高，但迄今为止，只有少数基因被确定为单基因疾病的病因。本文中，研究人员确定了两个血缘关系密切的家庭，每个家庭都有两个受影响的家庭成员在生命早期表现出进行性心脏瓣膜疾病。全外显子组测序显示，在ADAMTS19中，所有四个受影响的个体都存在纯合的、截断的无意义等位基因。Adamts19纯合敲除小鼠表现出主动脉瓣功能障碍，概括了人类表型的各个方面。利用lacZ报告基因和单细胞RNA序列分析显示Adamts19是一种新的瓣膜间质细胞标记物；瓣膜间质细胞中基因调控网络的推断将Adamts19定位于Wnt信号通路下游由转录因子淋巴增强因子结合因子1驱动的高分辨网络。在Adamts19敲除小鼠中，心内膜类Krüppel因子2的上调先于血流动力学的扰动，这表明Wnt-Adamts19-Klf2信号轴的紧密平衡对于瓣膜的正常成熟和维持是必需的。

序号：69

时间序列单细胞RNA-seq数据揭示了核内周期生长素的波动

【发表期刊】*Plant & cell physiology *

【影响因子】 3.9

【发表时间】2019.12.16

【文献类别】植物-生长素

【文章摘要】适当的细胞周期调控对于实现多细胞生物的协调发展和细胞分化至关重要。在拟南芥中，核内复制现象经常出现在终端分化的细胞中，有几篇报道显示了其分子机制。生长素是有丝分裂细胞周期向核内周期转变的关键因素；然而，生长素是否以及如何维持核内周期模式仍不清楚。本文重，研究人员重新分析了拟南芥根单细胞转录组数据，重建了有丝分裂细胞周期和核内周期的细胞周期轨迹。随着核内周期的进展，生长素合成、流入和流出的相关基因在特定的细胞阶段被诱导，表明生长素浓度是动态波动的。这种生长素相关基因的诱导在有丝分裂细胞周期中未被观察到，这表明生长素的波动在维持核内周期阶段中发挥了一定的作用。此外，M期细胞分裂所需的CYCB1;1的表达水平与生长素和细胞分裂的预期量一致。研究人员的分析还提供了一组在细胞周期特定阶段表达的基因。综合这些发现，重建单细胞转录组数据使人们能够更准确地识别细胞周期的特性。

序号：68

肾脏中肾元血管特化的分子决定因素

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】 11.9

【发表时间】2019.12.13

【文献类别】发育-肾元血管

【文章摘要】虽然肾脏实质组织可以在体外生成，但重建肾脏复杂的血管系统仍然是一项艰巨的任务。明确并维持肾脏血管系统功能、表型和结构异质性的分子途径尚不清楚。本文中，研究人员对肾脏的非淋巴管内皮细胞(ECs)进行高通量组织和单细胞RNA测序，以确定从胚胎到成年血管分带的分子通路。研究人员发现肾脏表现出特定于血管的特征，表达确定的转录因子、离子通道、溶质转运体和调节肾脏功能的血管平滑肌因子。值得注意的是，肾小球本体与独特转录因子的诱导一致，包括Tbx3、Gata5、Prdm1和Pbx1。在ECs中缺失Tbx3可导致肾小球发育不全、小动脉瘤和退变性的开窗导致肾小球亚群纤维化。破译肾脏血管特征的分子决定因素，为重建肾元和揭示肾脏疾病的发病机制奠定基础。

序号：67

利用单细胞技术绘制人类免疫系统图谱-对肾脏学的意义

【发表期刊】*Nature Reviews Nephrology *

【影响因子】 19.7

【发表时间】2019.12.12

【文献类别】综述-肾脏

【文章摘要】单细胞技术的进步正在改变人们对细胞特性的理解。例如，RNA单细胞测序的应用和大规模血细胞计数技术研究免疫细胞数量的血液，次级淋巴器官和肾道帮助研究人员绘制复杂的肾脏内免疫图谱，定义细胞个体发生和了解肾脏免疫细胞与循环系统免疫细胞的关系。这些研究也为免疫细胞群与邻近的上皮细胞和内皮细胞的健康相互作用，以及一系列肾脏疾病和癌症之间的相互作用提供了见解。这些数据具有转化潜力，将有助于药物靶标的识别和更好地预测脱靶效应。将单细胞技术应用于临床肾活检样本，甚至尿液中的细胞，将提高诊断的准确性，并有助于对各种肾脏疾病患者进行个性化的预后。对健康人和患有影响肾脏的全身性自身免疫性疾病的患者的外周血和次级淋巴器官的免疫细胞类型进行比较，也将有助于阐明支持自身免疫反应自我耐受和传播的机制。总之，这些免疫细胞图谱有可能改变肾脏学。

序号：66

人类心脏发育时空器官范围内的基因表达和细胞图谱

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.12.12

【文献类别】空间转录组-心脏

【文章摘要】人类心脏形态发生的过程尚不完全清楚。它的充分表征需要深入探索有机范围内的基因表达与单细胞空间分辨率。本文中，研究人员提出了一种分子方法，揭示了胚胎心脏在三个发育阶段的细胞类型的全面转录图谱，并将细胞类型特异性基因表达映射到特定的解剖域。空间转录组学确定了独特的基因图谱，对应于每个发育阶段的不同解剖区域。单细胞RNA测序鉴定的人胚胎心脏细胞类型，证实并丰富了胚胎心脏基因表达的空间注释。然后使用原位测序来完善这些结果，并为三个发育阶段创建一个空间亚细胞图。最后，研究人员生成了一个可公开使用的人类心脏发展网络资源，以促进未来对人类心脏起源的研究。

序号：65

3D培养的人原肠前胚胎的发育图谱

【发表期刊】Nature

【影响因子】 43.1

【发表时间】2019.12.12

【文献类别】发育-原肠前胚胎

【文章摘要】现有的二维技术平台不能再现体内条件，对包括空间自组织和细胞类型个体发育在内的人类产前胚胎发育细节的认识仍然有限。本文中，研究人员报告了一个三维(3D)囊胚培养系统，它通过原条原基 (PSA)使人类囊胚发育。这些三维胚胎模拟了体内发育的标志和三维结构，包括胚胎椎间盘、羊膜、基底膜、初级和灵长类特有的次级卵黄囊、前后极性形成和PSA。利用单细胞转录组分析，研究人员描述了外胚层、原始内胚层和滋养层分离下的本体论和调控网络。与外胚层相比，羊膜上皮具有独特的表型。植入后，特定的通路和转录因子触发细胞滋养细胞、外渗细胞滋养细胞和合胞体滋养细胞的分化。着床后，上胚层细胞发生多能性转变，维持其转录组，直到不同多能性因子驱动的PSA生成。利用本文中的3D培养方法，研究结果阐明了人类胚胎发生过程中的分子和形态发生发育图谱。

序号：64

在单细胞分辨率下进行小鼠原肠形成的多组学分析

【发表期刊】Nature

【影响因子】 43.1

【发表时间】2019.12.11

【文献类别】发育-原肠形成

【文章摘要】在胃泌过程中三个初级胚层的形成是建立脊椎动物体计划的重要步骤，并与主要的转录变化有关。这些变化伴随着全局性表观遗传重编程，但表观基因组在调控早期细胞命运选择中的作用仍未确定，不同分子层面之间的协调也不清楚。本文中，研究人员描述了小鼠胚胎原肠胚形成过程中染色质可及性、DNA甲基化和RNA表达的单细胞多组学图谱。多能性的初始退出与全局抑制性表观遗传图谱相一致，随后在原肠运动过程中出现了谱系特异性表观遗传模式。值得注意的是，在TET(ten-eleven translocation)介导的去甲基化和可及性的增加的驱动下，致力于中胚层和内胚层的细胞在增强子标记处经历广泛的协同重排。相比之下，外胚层细胞的甲基化和可及性在早期外胚层已经建立。因此，与每个胚层相关的调控元件或者是表观遗传启动的，或者是在决定细胞命运之前被重塑的，从而为初级胚层的分层出现提供了分子框架。

序号：63

“单”的力量:肾脏单细胞基因组学的进展

【发表期刊】Nature Reviews Nephrology

【影响因子】 19.7

【发表时间】2019.12.09

【文献类别】综述-肾脏

【文章摘要】单细胞基因组学为研究肾脏固有的复杂性和了解肾脏发育、稳态和疾病过程中存在的各种细胞类型和状态提供了一个强有力的方法。在2019年，研究人员取得了几项进展，这些进展增进了人们对肾脏免疫细胞在健康和疾病中的状态的了解，并提高了目前用于研究人类疾病的肾脏类器官模型系统的质量。

序号：62

成年鼠纹状体的连续和离散神经元类型

【发表期刊】Neuron

【影响因子】 14.4

【发表时间】2019.12.05

【文献类别】图谱-神经元

【文章摘要】哺乳动物的纹状体涉及许多复杂的行为，但主要由一个神经元类组成:棘突投射神经元(SPN)。纹状体的特异性功能在多大程度上是由于SPN亚型的特异性分子尚不清楚。研究人员试图通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和定量RNA原位杂交(ISH)来确定成年SPNs的分子和解剖学多样性。研究人员通过计算区分了scRNA-seq数据中离散和连续的异质性，发现纹状体中的SPNs可以分为四种主要的离散类型，它们之间没有隐含的空间关系。在这些离散类型中，研究人员发现连续的异质性编码了基因表达的空间梯度，并在组合机制中定义了解剖位置。研究结果表明，神经回路的子结构远比通常所见的要高得多，这是由神经元的精确身份和位置所决定的。

序号：61

Hic1定义在骨骼肌再生过程中具有不同功能和命运的静止间质祖亚群

【发表期刊】Cell Stem Cell

【影响因子】 21.5

【发表时间】2019.12.05

【文献类别】再生-骨骼肌

【文章摘要】许多成体组织含有常驻干细胞，如骨骼肌内的Pax7+卫星细胞，在损伤后可再生实质成分。组织驻留间质祖细胞(MPs)也参与再生过程，尽管其功能和命运尚不清楚。在此，研究人员将Hic1 (Hypermethylated in cancer 1)作为骨骼肌MPs的标记物，并进一步表明，缺失Hic1会导致MP增生。对骨骼肌中Hic1+ MPs的单细胞RNA-seq和ATAC-seq分析显示其具有多个亚群，研究人员进一步证明其具有独特的功能和谱系潜力。Hic1+ MPs通过提供阶段特异性免疫调节、营养和机械支持，协调骨骼肌再生的多个方面。在肌肉再生过程中，Hic1+衍生物直接作用于几个间质室，包括肌腱交界处的Col22a1表达细胞。综上所述，这些发现表明，HIC1可调节MP的静息，并可识别MP亚群在肌肉再生过程中具有短暂和持久的作用。

序号：60

单个活细胞胞外pH值的高分辨率无标签三维制图

【发表期刊】Nature Communication

【影响因子】 11.9

【发表时间】2019.12.06

【文献类别】方法-pHe

【文章摘要】细胞外pH (pHe)在单细胞水平上的动态映射对于理解H+在细胞和亚细胞过程中的作用至关重要，在癌症中尤其重要。虽然已经开发了一些pHe传感技术，但在单细胞级别访问这些信息需要提高灵敏度、空间和时间分辨率。研究人员报道了一种无两性离子标签的pH纳米探针，它解决了这些长期存在的难题。该探针的灵敏度为> 0.01个单位，响应时间为2 ms，空间分辨率为50 nm。该平台集成到一个双管纳米探针结合pH传感反馈控制的距离依赖扫描离子传导显微镜。这允许同时进行三维地形成像和pHe对活癌细胞的监测。这些纳米探针被用于亚细胞水平的实时高时空分辨率pHe映射，揭示了黑色素瘤和乳腺癌细胞的细胞周围环境的肿瘤异质性。

序号：59

大规模转录组学在单细胞分辨率水平下的实现

【发表期刊】Science

【影响因子】 41.0

【发表时间】2019.12.05

【文献类别】测序-转录组

【文章摘要】高通量的化学筛选通常使用粗糙的测定方法，例如细胞存活率，限制了对作用机制、脱靶效应和异质反应的了解。在这里，研究人员介绍了sci-Plex，它使用“核散列”来量化在单细胞分辨率下对数千个独立扰动的全局转录响应。作为概念验证，研究人员应用sci-Plex筛选3个暴露于188种化合物的癌细胞株。在一次实验中，研究人员总共分析了约5000个独立样本中的65万个单细胞转录组。研究结果揭示了细胞间对特定化合物反应的异质性，对化合物家族反应的共性，以及对家族内部差异性质的探索。特别是，研究人员对HDAC抑制剂的研究结果支持了这样的观点，即染色质是癌细胞中醋酸盐的重要储存源。

序号：58

FLASH照射使肺祖细胞不受损伤，限制了放射性衰老的发生

【发表期刊】Clinical Cancer Research

【影响因子】 8.9

【发表时间】2019.12.03

【文献类别】癌症-治疗

【文章摘要】抗癌放射治疗的主要局限之一是对处于辐射范围内的健康组织造成不可逆的损害。高剂量率的“FLASH”照射是一种新的治疗方式，据报道在动物模型中可特异性地使正常组织免受晚期辐射诱导的毒性，因此可能是一种有前途的降低治疗毒性的策略。研究人员采用qPCR、单细胞RNA测序(sc-RNASeq)和组织学方法，研究了急性创面愈合期和后期的肺组织对闪光照射的反应。体外研究表明，FLASH的优点是降低了DNA损伤水平和诱导致死性。在小鼠肺组织中，sc-RNAseq和对增殖细胞的监测显示，FLASH可减少促炎基因的诱导，减少损伤后祖细胞的增殖。在晚期，FLASH照射的肺比CONV暴露后表现出更少的持久性DNA损伤和衰老细胞，表明FLASH照射有更大的肺再生潜力。与这一假设相一致的是，在端粒极短且缺乏端粒酶活性的Terc-/-小鼠中，FLASH的有益作用消失了。研究结果表明，与常规RT相比，FLASH可使正常细胞的DNA损伤最小化，避免肺祖细胞过度损伤，降低复制性衰老的风险。

序号：57

利用Bioconductor进行单细胞分析

【发表期刊】Nature Methods

【影响因子】 28.5

【发表时间】2019.12.02

【文献类别】编程

【文章摘要】最近的技术进步已使单个细胞中的全基因组范围内的特征分析成为可能。但是，单细胞数据提出了独特的挑战，需要开发专门的方法和软件基础结构才能成功获得生物学意义。Bioconductor项目已迅速发展以满足这些需求，它托管了以R包分发的社区开发的开源软件。研究人员以最先进的计算方法，标准化的数据基础结构和交互式数据可视化工具为特色，为潜在用户提供了有关单细胞方法的概述和在线书籍（https://osca.bioconductor.org）。

序号：56

CD4+ T细胞协助是形成细胞溶解性CD8+ T细胞亚群（可保护机体免受慢性感染和癌症）所必需的

【发表期刊】Immunity

【影响因子】 21.5

【发表时间】2019.12.03

【文献类别】免疫-T细胞

【文章摘要】虽然CD4+ T细胞的帮助对维持抗病毒免疫至关重要，但CD4+ T细胞在慢性感染期间调节CD8+ T细胞分化的机制仍不清楚。本文中，通过单细胞RNA测序，研究人员表明CD8 T+细胞对慢性感染的反应比以前所认为的更加异质性。重要的是，研究人员的发现揭示了表达CX3CR1的CD8+ T细胞亚群的形成，该亚群表现出强大的细胞溶解功能，是病毒控制所必需的。值得注意的是，研究人员的数据进一步证明，这种细胞毒性亚群的形成在很大程度上依赖于CD4+ T细胞通过白细胞介素-21 (IL-21)的帮助，利用这种发展途径可用于增强CD8+ T细胞浸润肿瘤的杀伤功能。这些发现揭示了CD4+ T细胞在持续感染期间如何帮助调节CD8+ T细胞分化的其他分子机制，并对优化免疫治疗中保护性CD8+ T细胞的产生具有指导意义。

序号：55

单细胞多组学分析确定混合表型急性白血病的调控程序

【发表期刊】Nature Biotechnology

【影响因子】 31.9

【发表时间】2019.12.02

【文献类别】肿瘤-白血病

【文章摘要】识别人类疾病的原因需要反卷积分析异常分子表型，包括DNA可及性、基因表达和蛋白质丰度。研究人员提出了一个单细胞框架，整合了高复用蛋白定量、转录组分析和染色质可及性分析。利用这种方法，研究人员建立了一个正常的健康血液发育的表观遗传基线，然后使用它来消除混合表型急性白血病患者血液中的异常分子特征。尽管在患者队列中存在广泛的表观遗传异质性，但研究人员在患者中观察到常见的恶性特征，以及在个别患者的表型隔间中共有的患者特异性调控特征。对转录组学和染色质可及性图谱的综合分析确定了91,601个潜在的调节白血病特异性基因-峰连接和转录因子，如标记基因CD69附近的RUNX1连接的调控元件。这些结果表明，在正常发育的框架内对单个细胞进行综合、多组学分析，可以从患者样本中揭示疾病的独特和共有的分子机制。

序号：54

在急性髓系白血病中，单细胞基因表达分析显示白血病干细胞间室中存在明显的自我更新和增殖亚群

【发表期刊】Cancer Research

【影响因子】 8.4

【发表时间】2019.11.29

【文献类别】肿瘤-白血病

【文章摘要】急性髓系白血病(AML)标准化疗靶向增殖细胞，有效诱导完全缓解;然而，许多病人复发并死于他们的疾病。复发是由具有自我更新能力的白血病干细胞引起的。正常造血干细胞在稳定状态下的自我更新和增殖是两个独立的功能。如果这些功能在LSCs中也是单独的功能，那么抗增殖治疗可能无法针对自我更新，从而导致复发。研究人员探究了LSCs的增殖和自我更新是否像HSCs一样是独立的功能。采用单细胞RNA测序法鉴定了Mll-AF9/NRASG12V小鼠急性髓细胞白血病LSCs内不同的转录谱。单细胞qPCR显示，这些基因在原代人LSCs和正常人HSPCs中也有差异表达。这些基因的一小部分在LSCs中相对于HSPCs上调;这部分基因构成了人类AML中的“LSC特异性”基因。为了评估这些图谱之间的差异，研究人员鉴定了细胞表面标记，CD69和CD36，它们的基因在这些图谱之间有差异表达。小鼠体内重建实验表明，只有CD69高表达LSCs具有自我更新能力，增殖能力较差。相比之下，CD36高表达LSCs不能移植白血病，但具有高增殖能力。这些数据表明，LSCs的自我更新和增殖的转录基础与正常干细胞的转录基础不同，提示除了增殖外，以自我更新为目标的治疗策略对于防止AML复发和提高生存率至关重要。

序号：53

细胞类型特异性补体在健康和病变视网膜中的表达

【发表期刊】Cell Reports

【影响因子】 7.8

【发表时间】2019.11.26

【文献类别】疾病-视网膜

【文章摘要】补体失调是许多视网膜疾病的一个特征，但在细胞水平的机制理解是有限的。考虑到这种视网膜细胞表达补体的知识空白，研究人员对92,000只小鼠视网膜细胞进行了单细胞RNA测序，并在五种主要的纯化视网膜细胞类型中验证了研究结果。研究人员在11种细胞类型中发现了细胞类型特异性补体表达的证据。值得注意的是，Muller细胞是补体激活剂c1s、c3、c4和cfb的主要贡献者。视网膜色素上皮(RPE)主要表达cfh和末端补体成分，而cfi和cfp转录产物在神经元中最为丰富。老化增强了c1s、cfb、cfp和cfi的表达，而cfh的表达降低。短暂性视网膜缺血增加了小胶质细胞、Muller细胞和RPE中的补体表达。综上所述，研究结果报告了小鼠视网膜细胞类型的独特补体表达特征，提示在视网膜微环境中对局部补体表达有良好的调控。

序号：20191201

利用类器官模拟人类大脑发育的进化(Mini review)

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.11.27

【文献类别】进化-大脑

【文章摘要】在最近一期的《自然》杂志上，Kanton等人通过分析来自人类、黑猩猩和猕猴干细胞的单细胞转录组和大脑类器官的表观基因组，探索了人类大脑的进化和发展。他们的研究结果揭示了大脑发育早期区分人类和非人类灵长类动物的关键分子特征。

序号：20191130

B细胞受体序列与抗原特异性的高通量映射

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.11.28

【文献类别】测序-VDJ

【文章摘要】B细胞受体(BCR)测序是研究免疫系统对感染和疫苗接种反应的有力工具，但它对已测序的BCRs的抗原特异性信息提供有限。本文中，研究人员提出LIBRA-seq(通过测序将B细胞受体与抗原特异性连接起来)，这是一种高通量将配对的重链和轻链BCR序列映射到其同源抗原特异性的技术。将B细胞与一组DNA条形码抗原混合，通过单细胞下一代测序回收抗原条形码和BCR序列。利用LIBRA-seq，研究人员绘制了来自两个HIV感染者的数千个B细胞的抗原特异性图谱。预测的特异性被确认为许多艾滋病毒和流感特异性抗体，包括已知的和新型的广泛中和抗体。LIBRA-seq将成为针对广泛抗原靶标的抗体发现和疫苗开发工作的一个整体工具。

序号：20191129

Tppp3+Pdgfra+肌腱干细胞群有助于再生，并揭示了PDGF信号通路在再生和纤维化中的共同作用

【发表期刊】Nature Cell Biology

【影响因子】 17.7

【发表时间】2019.11.25

【文献类别】再生-肌腱干细胞

【文章摘要】肌腱损伤会导致长期的残疾，而且永远无法完全康复。目前对肌腱再生机制的认识是有限的。本文中，研究人员使用单细胞转录组学来鉴定一种管蛋白聚合促进蛋白家族成员3表达(Tppp3+)的细胞群作为潜在的肌腱干细胞。通过诱导谱系追踪，我们证明这些细胞可以在损伤后产生新的张力细胞和自我更新。一部分Tppp3+细胞表达血小板衍生生长因子受体(Pdfgra)。异位血小板来源的生长因子- AA(PDGF-AA)蛋白可诱导新的张力细胞产生，而Tppp3+细胞中Pdgfra的失活则会阻碍肌腱的再生。这些结果支持Tppp3+ Pdgfra+细胞作为肌腱干细胞。出乎意料的是，Tppp3-Pdgfra+纤维脂原性祖细胞在肌腱干细胞龛中共存，产生了纤维细胞，揭示了愈合肌腱中纤维性瘢痕的秘密来源。本文的研究结果解释了为什么损伤的肌腱会发生纤维化，并提出了在不增加纤维化的情况下应用PDGF来增强肌腱再生的临床挑战。

序号：20191128

阿尔茨海默症患者的嗅内皮层单细胞图谱揭示了细胞类型特异性基因表达调控

【发表期刊】Nature Neuroscience

【影响因子】 21.1

【发表时间】2019.11.25

【文献类别】疾病-阿尔茨海默

【文章摘要】目前关于单个细胞类型如何导致阿尔茨海默症的信息很少。本文中，研究人员将单核RNA测序应用于来自对照组和阿尔茨海默症大脑的嗅内皮层样本(每组6个)，共得到13214个高质量的细胞核测序数据。研究人员详细介绍了细胞类型特异性基因表达模式，揭示了特定细胞亚群的转录变化与阿尔茨海默病的关系。据报道，阿尔茨海默症风险基因APOE在阿尔茨海默症中被特异性地抑制，在阿尔茨海默症特异性的小胶质细胞亚调节中被上调。整合转录因子调控模块与阿尔茨海默症风险位点，揭示了细胞类型特异性状态转变的驱动因素。例如，转录因子EB是溶酶体功能的主要调节因子，它调节特定阿尔茨海默症星形细胞亚群中的多种疾病基因。这些结果为阿尔茨海默病风险基因的协调控制及其对疾病易感性的细胞类型特异性贡献提供了见解。这些结果可以在http://adsn.ddnetbio.com上进行查阅。

序号：20191127

儿童脑瘤的根源是发育停滞

【发表期刊】nature genetics

【影响因子】 25.5

【发表时间】2019.11.25

【文献类别】肿瘤-儿童脑瘤

【文章摘要】儿童脑瘤被怀疑是先天的。为了确定脆弱的发育状态，研究人员构建了一个单细胞转录组图谱，其中包含来自胚胎脑桥和前脑这两个主要肿瘤位置的大于65,000个细胞。研究人员发现了191个不同细胞群体的特征，并定义了区域细胞多样性和分化动态。在该数据集上的大量肿瘤转录组的投射显示，WNT成神经管细胞瘤与菱形唇来源苔藓纤维神经谱系相匹配，具有多层莲座的胚胎性肿瘤完全概括了神经谱系，而2a/b组非典型畸胎样/横纹肌样肿瘤可能起源于神经外胚层。重要的是，单细胞肿瘤图谱揭示了高度确定的细胞层次结构，反映了相应正常谱系的转录进程。研究人员的发现将特定神经祖细胞分化受损作为这些儿童癌症的共同机制，并为未来的建模和治疗干预提供了一个合理的机制。

序号：20191126

转录组学、表观遗传学和功能分析提示中性粒细胞多样性在系统性红斑狼疮的发病机制中起作用

【发表期刊】PNAS

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.11.21

【文献类别】疾病-系统性红斑狼疮

【文章摘要】中性粒细胞失调涉及系统性红斑狼疮(SLE)的发病机制。SLE的特征是高水平的致病性中性粒细胞，即低密度粒细胞(LDGs)。LDGs的起源、表型、功能和致病异质性仍有待系统地确定。对狼疮LDGs、自体正常密度中性粒细胞和健康对照中性粒细胞进行转录组学和表观遗传学评估，并通过批量和单细胞RNA测序和转座酶可及染色质测序测定。比较中性粒细胞亚群之间的功能读数。SLE LDGs表现出显著的转录和表观遗传异质性，包括半成熟和未成熟中性粒细胞的2个亚群，其染色质可及性不同，转录因子motif分析也存在差异。在LDG亚群中，中性粒细胞胞外陷阱(NET)的形成、氧化线粒体DNA的释放、趋化、吞噬、脱颗粒、伤害内皮细胞的能力和对I型干扰素(IFN)刺激的反应存在明显差异。与其他免疫细胞亚群相比，LDGs中IFN诱导基因的表达量最高。不同的LDG亚群与狼疮的具体临床特征和冠状动脉疾病的存在和严重程度相关。表型、功能和致病性中性粒细胞异质性在SLE中普遍存在，并可能促进免疫失调和突出的血管损伤。

序号：20191125

Poly(A)包容性RNA亚型测序(PAIso-seq)显示RNA Poly(A)尾部广泛分布的非腺苷残基

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】 11.9

【发表时间】2019.11.22

【文献类别】测序-全长

【文章摘要】信使RNA多聚(A)的尾巴是至关重要的功能和调节。然而，具有poly(A)尾巴的mRNA亚型的全长序列仍未确定。本文中，研究人员开发了一种在单细胞水平上的方法，该方法可以在精确读取poly(a)尾巴中的非腺苷残基的同时，对poly(a)尾巴和全长cDNA进行定量，我们将其命名为poly(a)包容性RNA亚型测序(PAIso-seq)。利用这种方法，研究人员可以量化异构体的具体聚(A)尾长度。更有趣的是，研究人员发现17%的mRNA在小鼠GV卵母细胞的poly(A)尾巴体内含有非A残基。研究人员证明PAIso-seq对单个GV卵母细胞有足够的敏感性。这些发现不仅为聚poly(A)的研究提供了准确、灵敏的工具，也为poly(A)尾体内非腺苷修饰的功能和调控打开了大门。

序号：20191124

基因表达图谱绘制

【发表期刊】Nature

【影响因子】 43.1

【发表时间】2019.11.20

【文献类别】算法-空间转录组

【文章摘要】单个细胞的多重RNA测序正在改变基础和临床生命科学1。然而，通常组织首先必须被分离，细胞间空间关系和交流的重要信息因此丢失。现有的组织重建方法通过使用标记基因的空间表达模式，独立于其他细胞，将空间位置分配给每个细胞。在这里，研究人员在几乎没有或完全没有先验知识的情况下，通过搜索相邻细胞的空间排列，来重建空间位置。在这些空间排列中，相邻细胞的转录谱常常(但并不总是)比相距较远的细胞更相似。研究人员将此问题表述为一个广义的概率嵌入最优传输问题，并推导出一个有效的迭代算法来求解。研究人员重建了哺乳动物肝脏和肠道上皮细胞、苍蝇和斑马鱼胚胎、哺乳动物小脑和整个肾脏的基因空间表达，并使用重建的组织来识别具有空间信息的基因。因此，研究人员确定了动物组织中基因空间表达的组织原则，可以用来推断单个细胞空间位置的有意义的概率。该框架(novoSpaRc)可以整合之前的空间信息，并且与任何单细胞技术兼容。可以用该方法来测试构成基因表达图谱基础的其他原则。

序号：20191123

血液Y染色体镶嵌丢失的遗传易感性

【发表期刊】Nature

【影响因子】 43.1

【发表时间】2019.11.20

【文献类别】疾病-血液

【文章摘要】在循环的白细胞中，Y染色体镶嵌丢失(LOY)是最常见的无性镶嵌现象1-5，然而人们对于这一现象的原因和结果已知有限。本文中，使用计算方法，研究人员估计在英国生物银行研究中20%的男性群体(n = 205011)具有可检测的LOY。研究人员确定了156个常染色体遗传决定因素的LOY，并复制了757,114人的欧洲和日本血统。这些位点突出了参与细胞周期调控和癌症易感性的基因，以及肿瘤生长的体细胞驱动因素和癌症治疗的靶点。研究人员证明，对LOY的遗传易感性与对男性和性对健康的非血液学影响相关，这支持了克隆造血是其他组织基因组不稳定性的一个生物标志物的假设。单细胞RNA测序可通过LOY识别常染色体基因在白细胞中的表达异常，并为这些细胞克隆扩增的发生提供依据。总的来说，这些数据强调了研究克隆嵌合的价值，以揭示癌症和其他与年龄有关的疾病的基本机制。

序号：20191122

一种由FoxM1调控的新型关节炎相关破骨细胞前体巨噬细胞的鉴定

【发表期刊】Nature Immunology

【影响因子】 23.5

【发表时间】2019.11.18

【文献类别】疾病-关节炎

【文章摘要】破骨细胞具有独特的骨破坏能力，在稳态骨重建和关节炎骨侵蚀中起着关键作用。在这些不同的组织环境中，破骨细胞是否起源于单核细胞样细胞的同一前体状态，目前尚不清楚。本文中，作者证明血管翳中的破骨细胞完全来自循环骨髓来源的细胞，而不是来自局部的巨噬细胞。作者发现小鼠CX3CR1hiLy6CintF4/80+I-A+/I-E+巨噬细胞(这里称为关节炎相关的破骨细胞巨噬细胞(AtoMs))为炎症性滑膜中含破骨细胞前体的细胞群，包括一个不同于传统稳态骨重建中破骨细胞前体的细胞亚群。它莫西芬诱导的Foxm1缺失抑制了AtoMs在体内外向破骨细胞分化的能力。此外，人类类风湿关节炎患者的滑膜样本中含有与小鼠原子相对应的CX3CR1+HLA-DRhiCD11c+CD80-CD86+细胞，FoxM1抑制剂硫链丝菌素抑制了人类破骨细胞的形成，成为类风湿关节炎治疗的潜在靶点。

序号：20191121

概率性细胞分型可以在原位对密切相关的细胞类型进行精细的映射

【发表期刊】Nature Methods

【影响因子】 28.5

【发表时间】2019.11.18

【文献类别】测序-空间转录组

【文章摘要】了解组织的功能需要了解其组成细胞类型的空间组织。在大脑皮层，单细胞RNA测序(scRNA-seq)揭示了基因组范围内的表达模式，这些表达模式定义了许多密切相关的神经元类型，但不能揭示它们的空间排列。在这里，作者介绍了通过原位测序进行的概率细胞分型(probabilistic cell typing by in situ sequencing, pciSeq)。这是一种利用以前的scRNA-seq分类来通过多重原位RNA检测识别细胞类型的方法。作者利用该方法绘制小鼠海马区CA1抑制神经元的图谱，可从以前的大量工作中找到其层状组织来获得其真实状况。该方法在空间排列中识别出这些与基本事实相匹配的神经元类，并进一步识别出与已知组织相匹配的多类等皮质锥体细胞。这种方法可以识别大脑和其他组织中紧密相关的细胞类型的空间组织。

序号：20191120

通过规模化单细胞基因组测序确定克隆分解和DNA复制状态

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.11.14

【文献类别】测序-基因组

【文章摘要】准确测量克隆基因型、突变过程和单个肿瘤细胞基因组的复制状态将有助于更好地理解肿瘤的进化。作者开发了DLP+，这是一个使用商用仪器、基于图像的对象识别和开源计算方法实现的可扩展的单细胞全基因组测序平台。使用DLP+，作者生成了51,926个单细胞基因组和来自不同细胞类型的匹配细胞图像，包括细胞系、异种移植和有限的诊断样本。从这些资源中，作者确定了有丝分裂错误隔离率在组织类型和基因类型之间的变异。分析匹配的基因组和图像测量显示细胞形态和基因组倍性状态之间的相关性。共享拷贝数分布的细胞聚集可用于计算单核苷酸分辨克隆基因型和推断克隆系统发育，避免了大量反卷积的限制。最后，对上述特征的联合分析确定了克隆特异性染色体在多克隆群体中的非整倍性。

序号：20191119

控制进食的迷走神经感觉神经元的遗传鉴定

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.11.14

【文献类别】图谱-迷走神经元

【文章摘要】能量平衡需要精确测量摄入食物的数量和质量。迷走神经支配着肠道，可以感知到各种各样的内感受性刺激，但是控制食物摄入的关键感觉神经元和相应信号的身份仍然未知。本项研究中，作者使用一种方法来进行靶向性的单细胞RNA测序，以生成支配胃肠道的迷走神经细胞类型的图谱。作者发现独特的分子标记识别迷走神经神经元具有不同的神经支配模式、感觉末梢和功能。令人惊讶的是，作者发现食物摄取对肠内机械感受器的刺激最敏感，而营养激活的粘膜传入则没有影响。外周操作和中心记录显示，肠机械感受器，而不是其他类型的细胞，有效地和持久地抑制促饥饿的下丘脑的AgRP神经元。这些发现确定了肠机械感受器在调节喂养中的关键作用。

序号：20191118

在高突变负荷的乳腺癌小鼠模型中，B细胞和T卵泡辅助细胞介导对检查点抑制剂的应答

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.11.14

【文献标签】癌症-乳腺癌

【文章摘要】本研究利用三阴性乳腺癌小鼠模型确定了介导免疫检查点抑制剂应答的机制。通过建立新的乳腺肿瘤模型，作者发现肿瘤突变负担和特异性免疫细胞与反应相关。此外，作者开发了来自于敏感和耐药小鼠模型的丰富的单细胞RNA-seq和大量的免疫治疗、和未治疗肿瘤的mRNA-seq数据。利用这些数据，作者发现免疫检查点疗法诱导T卵泡辅助细胞激活B细胞，以促进这些模型的抗肿瘤反应。我们还发现T细胞的B细胞活化和抗体的产生是免疫治疗反应的关键，并提出了一种新的免疫检查点治疗的生物标志物。总之，这项工作提供了新的乳腺癌临床前模型的资源，包括大量的注释了治疗敏感性的mRNA-seq和单细胞RNA-seq数据集，并揭示了免疫检查点抑制剂反应的新成员。

序号：20191117

唯支持细胞综合征表型和scRNA-seq将PRAMEF12定义为小鼠精子形成的重要因素

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】 11.9

【发表时间】2019.11.15

【文献标签】基因功能-PRAMEF12

【文章摘要】精原干细胞具有自我更新和分化为能够发育成成熟精子的精原细胞的双重能力。在这里，作者记录了黑色素瘤家族成员12 (PRAMEF12)的优先表达抗原(preferentially expressed antigen)在维持生精谱系中起着关键作用。在雄性小鼠中，Pramef12基因切除可阻止精子形成，并可通过转基因表达Pramef12挽救不育。Pramef12缺乏症在全球范围内降低了与生精相关的基因的表达，而对产后雄性生殖细胞的单细胞转录分析确定了四种生精状态。在Pramef12缺乏表达的情况下，精原性干细胞较少，其SSC维持相关基因的表达较低，其分化能力也较差。幼鼠精子发生第一波的中断导致了无性生殖小管的产生。这些观察结果模拟了人类的唯支持细胞综合征，可能对生殖医学具有转化层面的影响。

序号：20191116

SpatialDB: 空间转录组数据库

【发表期刊】Nucleic Acids Research

【影响因子】 11.1

【发表时间】2019.11.12

【文献类别】数据库-空间转录组

【文章摘要】空间转录组学技术允许对组织中细胞的空间组织进行表征描述，这将彻底改变组织功能和疾病病理学的研究。检测空间基因表达模式的新策略正在出现，空间转录组数据正在迅速积累。然而，由于策略的多样性和数据分析的复杂性，生物学家利用这些数据并不方便。在这里，作者展示SpatialDB，这是第一个用于空间转录组技术和数据集的手工管理数据库。SpatialDB的当前版本包含了来自5个物种的24个数据集(305个子数据集)，这些数据集是由8种空间转录组技术产生的。SpatialDB提供了一个用户友好的web界面，用于可视化和比较空间转录组数据。为了进一步探索这些数据，SpatialDB还提供了空间可变基因及其功能丰富的注释。SpatialDB为研究组织的空间细胞结构提供了一个资料库，可能为了解疾病中的细胞微环境带来新的见解。SpatialDB可在https://www.spatialomics.org/SpatialDB免费浏览。

序号：20191115

单细胞RNA测序显示基质细胞向LRRC15+肌成纤维细胞的进化是患者对癌症免疫治疗反应的决定因素

【发表期刊】Cancer Discovery

【影响因子】 26.4

【发表时间】2019.11.07

【文献类别】肿瘤-胰腺导管腺癌

【文章摘要】只有一小部分患者对癌症免疫治疗有反应，因此需要更好地了解整个肿瘤微环境。利用单细胞转录组学，作者在动物模型中绘制了胰腺导管腺癌(PDAC)进展过程中的成纤维细胞结构。作者通过转化生长β因子和表达含有15蛋白的富含亮氨酸 的重复序列(LRRC15)，确定了一组癌相关成纤维细胞(CAFs)。这些LRRC15+ CAFs围绕在肿瘤胰岛周围，在正常胰腺组织中不存在。在22例PDAC患者的大于8万个单细胞和70例患者的免疫组化标本中，LRRC15+ CAFs的存在得到了证实。此外，包括6种癌症类型的超过600多名患者的免疫治疗临床试验显示，LRRC15+ CAF信号水平升高与抗PD-L1治疗的不良反应相关。这项工作对于靶向肿瘤微环境的非免疫元件以提高癌症患者对免疫检查点阻断治疗的反应具有重要意义。

序号：20191114

通过单细胞分析了解驱动疾病的发病机制的免疫细胞类型多样性

【发表期刊】Journal of Allergy and Clinical Immunology

【影响因子】 14.1

【发表时间】2019.11

【文献类别】综述-呼吸疾病

【文章摘要】新一代单细胞测序分析是了解驱动疾病发病机制的免疫细胞本质的有力工具。在这篇简短的综述中，作者解释了在单细胞分辨率下进行检测的价值，以更好地理解过敏、哮喘和其他肺部疾病的发病机制。作者解释了在进行呼吸道和肺部疾病患者样本的单细胞研究时所面临的挑战。一个主要的限制来自可用于研究目的的病变组织的数量。最后，作者讨论了哪些测序策略可以成功地在单细胞分辨率下研究呼吸道和肺部疾病。

序号：20191113

克隆扩增T细胞显示横纹肌肉瘤的免疫原性

【发表期刊】Cancer Cell

【影响因子】 23.9

【发表时间】2019.11.07

【文献类别】肿瘤-横纹肌肉瘤

【文章摘要】横纹肌肉瘤(RTs)是一种由SMARCB1双等位基因失活导致的儿童癌症，导致SWI/SNF染色质重构复合物缺失。综合评价人类和小鼠RTs的免疫浸润，包括免疫组化、群体RNA测序和DNA甲基化分析研究显示，T细胞和髓细胞具有高比例的肿瘤浸润。单细胞RNA (scRNA)和T细胞受体测序突出了这些细胞的异质性，并揭示了治疗靶向性的耗竭效应和克隆扩张组织存在记忆CD8 T亚群，可能代表肿瘤特异性细胞。在实验RT模型中，检查点阻断治疗可诱导已建立的肿瘤的消退和持久的免疫应答。最后，研究人员发现介导RTs免疫原性的机制包括依赖SMARCB1的内源性逆转录病毒的再表达和干扰素信号的激活。

序号：20191112

一种单细胞联合分析染色质和转录组的超高通量方法

【发表期刊】nature structural & molecular biology

【影响因子】 12.1

【发表时间】2019.11.06

【文献类别】测序-联合

【文章摘要】在同一个细胞中同步转录组和染色质可及性分析是研究复杂组织中基因调控程序的有力方法。然而，当前的工具受到有限的通量的限制。研究人员在此描述一种超高通量的方法，Paired-seq，用于平行分析数百万个单细胞中的转录组和开放染色质。研究人员通过将Paired-seq应用于小鼠成年大脑皮层和胎儿前脑，证明了它在分析复杂组织中动态的和细胞类型特异性的基因调控程序方面的实用价值。大量单细胞的联合分布使研究人员能够解析这些脑组织中主要细胞类型的转录组和开放染色质，推断候选增强子可能的靶基因，并重建前脑发育过程中细胞谱系的轨迹。

序号：20191111

CancerTracer：一个关于肿瘤内部异质性的数据库

【发表期刊】Nucleic Acids Research

【影响因子】 11.1

【发表时间】2019.11.08

【文献类别】数据库-癌症

【文章摘要】癌症的全面基因组分析已经揭示了大量的内在分子异质性，这可能解释了一些抗药性和治疗失败的例子。通过检查单个肿瘤的克隆组成及其通过疾病进展和治疗的演变，可以为药物设计确定精确的治疗靶点。多区域和单细胞测序是捕获肿瘤内异质性的有力工具。
本文中，研究人员提出了一个名为CancerTracer的数据库(http://cailab.labshare.cn/cancertracer)：这是一个手动管理的数据库，用于跟踪和描述单个患者肿瘤生长的进化轨迹。研究人员收集了来自1548名患者的6000多个肿瘤样本，这些患者分别对应45种不同类型的癌症。患者特异性肿瘤系统发育树是建立在多个活组织检查中发现的体细胞突变或拷贝数改变的基础上的。利用结构化的异质性数据，研究人员可以识别所有肿瘤区域共享的共同驱动事件，以及在感兴趣的肿瘤的不同区域存在的异质性的体细胞事件。该数据库还可用于研究原发性和转移性肿瘤之间的系统发育关系。研究人员希望，CancerTracer将显著提高人们对肿瘤进化历史的理解，并可能有助于识别个性化癌症治疗的预测生物标志物。

序号：20191110

UCSC 基因浏览器进入第20年

【发表期刊】Nucleic Acids Research

【影响因子】 11.1

【发表时间】2019.11.06

【文献类别】数据库-UCSC

【文章摘要】加州大学圣克鲁斯分校基因组浏览器网站(https://genome.ucsc.edu)进入其第20个年头，为科研工作者提供高质量的基因组数据可视化和基因组注释。在过去的一年里，工作人员在UCSC Genome Browser的网页BLAT工具中增加了一个允许对所有基因组进行搜索新选项、一个单细胞表达查看器(https://cells.ucsc.edu)、一个用于高密度变异数据的“棒棒糖”图显示模式、一个用于数据提取的RESTful API和一个定制跟踪备份功能。新的数据集包括Tabula Muris单细胞表达数据、遗传子调控注释、癌症基因组图谱泛癌变异、Genome Reference Consortium Patch序列、新的ENCODE转录因子结合位点峰和簇、基因组变异金标准变异数据库、Genomenon Mastermind变异和三个新的多物种比对轨迹。

序号：20191109

单细胞分析揭示小鼠肾脏的性别、谱系和区域多样性

【发表期刊】Developmental Cell

【影响因子】 9.2

【发表时间】2019.11.04

【文献类别】图谱-肾脏

【文章摘要】10%的人群受慢性肾病影响，在种族和性别相关的肾脏损伤和疾病易感性方面存在显著差异。肾功能不全会导致其他器官系统的发病率、死亡率和慢性疾病。以小鼠器官为中心的理解是人类疾病建模和细胞方法修复受损系统的快速进展的基础。
为了加深对哺乳动物肾脏的了解，研究人员将成年雄性和雌性小鼠肾脏单细胞RNA测序与原位表达研究和细胞谱系追踪相结合。这些研究揭示了细胞的多样性和显著的性别差异，肾元的独特组织和细胞组成依赖于肾元特定的时间，以及谱系的汇合，其中连续的功能相关的细胞类型来自肾元和收集系统的祖先群体。一个可搜索的数据库，肾脏-细胞浏览器(https://cello.shinyapps.io/kidneycellexpler/)，可以在肾脏的解剖框架中查看基因-细胞关系。

序号：20191108

Slide-seq：一种在高空间分辨率下测量全基因组表达的可扩展技术

【发表期刊】Science

【影响因子】 41.0

【发表时间】2019.03.29

【文献类别】测序-空间转录组

【文章摘要】细胞在组织中的空间位置对其功能影响很大，但缺乏高通量、全基因组水平的细胞分辨率基因表达检测技术。研究人员开发了Slide-seq，这是一种将组织切片中的RNA转移到表面的方法，而表面覆盖着已知位置的DNA条形码珠子，通过测序便可以推断出RNA的位置。利用Slide-seq，研究人员定位了小脑和海马体内由单细胞RNA测序数据集识别的细胞类型，描述了小鼠小脑节细胞层的空间基因表达模式，并在创伤性脑损伤小鼠模型中定义了细胞类型特异性反应的时间演化。这些研究强调了Slide-seq如何提供了一种可扩展的方法来获取空间分辨率与单个细胞大小相当的基因表达数据。

序号：20191107

人类子宫内膜上皮类器官自我更新

【发表期刊】PNAS

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.1107

【文献类别】病理-子宫内膜

【文章摘要】人类子宫内膜对于提供着床的位置和维持胎儿的生长和存活至关重要。接受能力不强的子宫内膜和母-孕相互作用的中断，由于妊娠丢失或后期妊娠并发症可导致不孕。尽管如此，人们对子宫腺在妊娠早期的作用知之甚少。
研究人员建立了一个类器官方案，用于生成和全面分析三维子宫内膜上皮类器官样体(EEO)培养物的人子宫内膜穿刺组织。EEO的扩张期基因表达稳定，并且可以冷冻保存。利用来自2个不同供体的子宫内膜，获得EEO，然后用雌激素(E2)处理2天或E2加甲孕酮(MPA)处理6d。EEO细胞的腺体标记物FOXA2呈阳性，激素调节类固醇激素受体表达正常。Real-time qPCR和bulk RNA-sequencing分析显示，激素治疗对基因表达的影响主要体现在增殖期和分泌期子宫内膜的变化。单细胞RNA测序分析显示，EEO中存在多种不同的上皮细胞类型，其比例和基因表达随激素处理而改变。EEO模型是研究人体子宫内膜生理和病理的重要平台。

序号：20191106

小鼠和人类树突细胞异质性的转录机制

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.10.31

【文献类别】免疫-树突细胞

【文章摘要】树突状细胞(DCs)具有启动T细胞应答并将其分化为效应谱系的独特能力，因此在协调适应性免疫应答中起着关键作用。DCs，根据其表型标记以及与启动CD8和CD4 T细胞的特异性，被分为两个亚型：cDC1和cDC2。虽然cDC1亚型的转录调控已经被很好地描述，但对cDC2的发育和功能仍知之甚少。
通过结合报告基因表达的转录和染色质分析，研究人员通过不同的发育路径和转录调控确定了cDC2的两个主要谱系，涉及T-bet和RORγt，两个已知定义先天和适应淋巴亚型的关键转录因子。这些新的cDC2谱系具有独特的代谢和功能机制。将范围扩展到人类研究中，揭示了保守的DC异质性，并且在人类癌症中发现新定义的cDC2亚群的存在。

序号：20191105

利用长期体外胚胎培养，剖析灵长类动物胚胎着床后的早期发育

【发表期刊】Science

【影响因子】 41.0

【发表时间】2019.10.31

【文献类别】发育-胚胎

【文章摘要】哺乳动物从植入期到原肠形成的转变，需要将谱系祖代的特征化和结构化形成一个躯体模式。技术和伦理上的挑战限制了对这种转变背后的细胞和分子机制的理解。
本文中，作者建立了一个培养系统，使食蟹猴胚胎在体外培养了20天。培养的胚胎经历了灵长类动物关键的早期发育阶段，包括谱系分离、双层叠形成、羊膜和卵黄囊化以及原始生殖细胞类细胞(PGCLC)分化。单细胞RNA测序分析揭示了原始内胚层、滋养外胚层、外胚层和PGCLCs的发育轨迹。通过分析单细胞染色质的可达性，确定了每种细胞类型的转录因子。研究结果揭示了非人灵长类早期卓创后胚胎发生的关键发育事件和复杂的分子机制，可能帮助理解人类发育。

序号：20191104

流式细胞与单细胞测序的融合

【发表期刊】Trends in Biotechnology

【影响因子】 13.7

【发表时间】2019.10.28

【文献类别】综述-流式

【文章摘要】将细胞、线粒体和其他含多核苷酸的生物粒子的细胞计数分析与高通量单粒子测序相结合，将提供一种终极的生物分析工具，同时评估大群体中每个粒子的表型、功能、基因组和转录组。在本文中，作者描述了如何通过调整现有的、成熟的技术来实现这种整合。

序号：20191103

肝癌中单个免疫细胞的分布与动态

【发表期刊】Cell

【影响因子】 32.6

【发表时间】2019.10.31

【文献类别】免疫-肝癌

【文章摘要】肝细胞癌(HCC)的免疫微环境特征较差。结合两种单细胞RNA测序技术，研究人员从5个免疫相关位点(肿瘤、邻近肝脏、肝淋巴结(hepatic lymph node, LN)、血液和腹水)集了HCC患者CD45+免疫细胞的转录组。一簇LAMP3+树突状细胞(DCs)似乎是常规DCs的成熟形式，具有从肿瘤迁移到LNs的潜力。LAMP3+ DCs还表达多种免疫相关配体，并显示出调节多种亚型淋巴细胞的潜力。在肿瘤中表现出不同转录状态的巨噬细胞中，肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage, TAMs)与预后不良相关；研究人员确定了SLC40A1和GPNMB在这些细胞中的炎症作用。此外，腹水中的髓细胞和淋巴细胞分别主要与肿瘤和血液来源有关。本研究揭示的不同CD45+细胞类型的动态特性为HCC的免疫系统提供了新的视角。

序号：20191102

1型单纯疱疹病毒感染细胞的单细胞RNA测序将NRF2激活与抗病毒机制连接起来

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】 11.8

【发表时间】2019.10.25

【文献类别】疾病-疱疹病毒

【文章摘要】疱疹病毒感染在宿主细胞中引起一系列的扰动，这些扰动在单个细胞水平上仍不清楚。本文中，研究人员量化了单个人类原发性成纤维细胞在HSV-1溶解性感染最初几小时内的转录组。通过应用一个可推广的分析方案，研究人员定义了一个精确的时间顺序的早期病毒基因表达，并提出了一个病毒基因的集合出现。研究人员通过结合三种不同的计算方法来识别与感染相关的宿主细胞基因和通路：基因和通路的过分散分析、细胞状态转移概率的预测，以及未来细胞状态。一个与增加抗感染相关的转录过程涉及到转录因子NRF2。因此，两种已知的NRF2激动剂-甲基巴多索龙甲基和萝卜硫素-削弱了病毒的产生，表明NRF2的激活限制了病毒感染。本研究为HSV-1感染的早期阶段提供了见解，并为病毒感染中异源细胞状态的研究提供了蓝图。

序号：20191101

肿瘤相关巨噬细胞来源的白细胞介素-1调控胶质母细胞瘤相关的脑水肿

【发表期刊】Brain

【影响因子】 11.8

【发表时间】2019.10.30

【文献类别】疾病-大脑

【文章摘要】胶质母细胞瘤是最常见和最顽固的原发性脑肿瘤，其特点是预后差，即使有积极的治疗方案。在细胞水平上，这些肿瘤由肿瘤细胞和非肿瘤细胞(包括肿瘤相关的巨噬细胞和内皮细胞)混合组成。脑水肿在胶质母细胞瘤患者中几乎是普遍存在的。尽管使用地塞米松存在明显的缺陷，但目前几乎只用地塞米松进行相关治疗。
本文中，研究人员证明了地塞米松可阻断在脂多糖和干扰素刺激后，骨髓来源和脑内巨噬细胞群中白细胞介素-1的产生。此外，地塞米松还可抑制巨噬细胞群中白介素-1信号的下游效应物。骨髓来源的巨噬细胞与器官型肿瘤切片的共培养导致白细胞介素-1细胞因子的上调，而这种效应在共培养的小胶质细胞中是不存在的。在RCAS/tv-a诱导血小板来源生长因子B过表达的胶质母细胞瘤小鼠中，基因消融白细胞介素-1配体或受体可减少水肿和部分恢复血脑屏障的完整性；与血管内皮生长因子中和反应的结果相似。
研究人员证实地塞米松治疗的小鼠肿瘤表现出髓细胞和淋巴细胞浸润减少，这一效应在胶质母细胞瘤患者的免疫治疗临床试验中应予以考虑。此外，研究人员强调，当从新鲜的胶质母细胞瘤患者样本中解读免疫分析和单细胞RNA测序数据时，应谨慎注意，因为几乎所有患者在诊断后都接受了地塞米松治疗。总之，这一证据表明，白介素-1信号抑制和地塞米松治疗具有相同的治疗效果，并确立了白介素-1信号在胶质母细胞瘤相关脑水肿的治疗中是一个有吸引力和特异性的治疗靶点。

序号：20191031

基于配子阶段二倍体基因组组装的植物花粉单细胞测序

【发表期刊】Genome Research

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.10.24

【文献类别】植物-花粉

【文章摘要】来自二倍体生物的基因组组装在亲本等位基因之间产生镶嵌序列，这可能导致错误的基因模型和其他问题。在动物中，生成单倍体基因组常用的策略是(单倍体)配子的采集，单细胞测序的出现进一步促进了这种方法。然而，从植物配子中分离和扩增DNA的几个挑战限制了这种方法在植物中的应用。
本文中，研究人员结合花粉原生质体分离的新方法和单细胞DNA扩增技术，然后使用“条码”生物信息学策略将12个花粉细胞的单倍体-特异序列数据整合在一起，最终使梨基因组高效、准确的进入A和B单倍体基因组层面。
除了揭示了8.12%的梨参考基因组具有镶嵌装配的特征，并实现了以前无法完成的梨基因表达的等位基因影响分析外，新的单倍体基因组装配提供了花粉减数分裂期间重组的高分辨率信息。
考虑到杂交梨是一种具有很高杂合度的被子植物，作者发明的快速定相基因组组装方法可能适用于自然界中几种尚未测序的杂交被子植物。

序号：20191030

从单细胞角度观察植物组织再生

【发表期刊】Current Opinion in Plant Biology

【影响因子】 7.5

【发表时间】2019.10.22

【文献类别】综述-植物

【文章摘要】随着先进的分子遗传学和计算技术的发展，在再生组织中研究独立的细胞、通过实时成像在时间和空间上定义形态形成和细胞变化、通过单细胞RNA测序(ScRNA-seq)获得转录组状态和通过迭代计算和实验方法描绘候选机制，这些均有可能实现。
在本文中，作者回顾了植物组织再生的最新研究成果和现有知识，重点介绍了细胞为促进因损伤而丢失的植物组织结构的再生而可能采取的四种进化保守方案，即细胞死亡、分裂、去分化和转分化。在单细胞分辨率了解这些情形，或单独或组合，可以提供一个关于植物再生的前所未有的观点。

序号：20191029

成熟成纤维细胞的异质性与重编程和伤口愈合的变异性有关

【发表期刊】Nature

【影响因子】 43.1

【发表时间】2019.10.23

【文献类别】疾病-成纤维细胞

【文章摘要】年龄相关的慢性炎症(炎性反应)是衰老的一个重要标志，但其对特定细胞的影响尚不清楚。成纤维细胞存在于大多数组织中，并有助于伤口愈合。它们也是最广泛用于诱导多能干细胞(iPS)重编程的细胞类型，这一过程对再生医学和再生战略具有重要意义。
本文中，研究人员证明了来自老龄小鼠的成纤维细胞培养物分泌炎症细胞因子，并且在小鼠间iPS细胞重编程的效率上表现出了更大的变异性。个体之间的差异的逐步浮现是5-8岁老龄鼠的一个特征，但其潜在机制尚不清楚。为了确定这种变异的驱动因素，研究人员对具有不同重编程效率的幼龄和老龄小鼠的成纤维细胞培养物进行了多组学分析。这种方法揭示了从老龄小鼠中提取的成纤维细胞培养物中含有分泌炎症细胞因子的“活化成纤维细胞”，并且在培养物中活化成纤维细胞的比例与该培养物的重编程效率相关。条件培养基在不同培养物之间进行交换的实验表明，激活的成纤维细胞分泌的外部因子是小鼠之间重新编程效率差异的部分原因。同时，研究人员已经确定炎症细胞因子，包括TNF，是关键的贡献者。值得注意的是，老龄小鼠在体内伤口愈合率也表现出可变性。单细胞RNA测序分析发现，在愈合速度慢与快的老龄小鼠伤口中，存在不同的细胞因子表达和信号传导的成纤维细胞亚群。
因此，成纤维细胞成分的改变，以及它们分泌的炎症细胞因子的比例，可能会在体外改变再生，以及影响在体内的伤口愈合率。这种差异性可能反映了个体之间独特的随机老化轨迹，有助于制定个性化的策略来改善老年个体的iPS细胞生成和创伤愈合。

序号：20191028

被大规模单细胞测序驱动的免疫学

【发表期刊】Trends in Immunology

【影响因子】 13

【发表时间】2019.10.20

【文献类别】综述-免疫

【文章摘要】免疫系统在其细胞类型中包含了很大程度的表型多样性和可塑性，并且还有更多有待发现。作者认为，大型、多组学的单细胞数据集，结合改进的计算方法，将是解决免疫细胞识别的关键。现有的数据集，结合“大数据”方法，可以作为一个平台，支持未来的免疫学研究。多组学和空间整合的技术和分析进展可以为基因调控和细胞间的相互作用提供参考。作者认为，这些进展可能允许引导免疫细胞的功能研究，并且奠定了细胞动力学和精准医学的基础。

序号：20191025

人类胚胎着床过程中滋养层细胞分化的动力学

【发表期刊】PNAS

【影响因子】 9.6

【发表时间】2019.10.21

【文献类别】发育生物学-胚胎

【文章摘要】人工培养囊胚细胞的单细胞RNA测序使研究人员能够定义胎盘滋养层(TB)转录组图谱，绘制的图谱主要围绕胎盘绒毛形成前、胚胎着床第8天(D8)到第12天(D12)时期外胚层和相关的胚胎组织展开。
研究人员分析了3种早期胎盘细胞类型的转录组，分别是通过胰蛋白酶处理从人工培养胚胎中分离出的cytoTB (CTB)、syncytioTB (STB)和migratoryTB (MTB)，这3种细胞能够跟踪在受孕边缘产生的增值CTB的亚系。在D8时发现一种具有某些STB特征的独特的CTB，而成熟的STB在D10时达到顶峰。在D10前后出现了一种混合表型的MTB。在D12时，STB的形成下降，CTB进入了一个新的增值阶段，成熟的MTB细胞开始从母体向外迁移。值得注意的是，D12的MTB转录组显示与IFN信号转导、迁移、侵袭，以及HLA-C、HLA-E和HLA-G上调相关的转录本富集。不同于后期绒毛状STB的STB，其表型与强烈的蛋白输出、胎盘激素的产生、迁移和侵袭一致。
这些研究表明，与人类胚胎相关的TB在着床过程迅速发展，它必须快速侵入母体，向母体发出强烈信号以确保妊娠继续进行，并首次与母体免疫系统接触。

序号：20191024

CRISPR-Cas13a基因编辑系统在胶质瘤细胞中诱导RNA的附带切割

【发表期刊】Advance Science

【影响因子】 15.8

【发表时间】2019.08.29

【文献类别】CRIPSR-胶质瘤

【文章摘要】RNA由于其结构的灵活性和不稳定性，很少被用于药物作用靶点。CRISPR-Cas13a是RNA敲除的有力工具，其在癌细胞中的潜在应用有待进一步研究。
在这项研究中，慢病毒在胶质瘤细胞中过表达LwCas13a，发现在EGFP表达细胞中crRNA-EGFP在敲除目标基因之后会产生“附带效应”。EGFRvIII是胶质瘤中唯一的EGFR突变亚型，在EGFRvIII过表达的胶质瘤细胞中，CRISPR-Cas13a系统诱导其死亡。U87-Cas13a-EGFRvIII细胞的批量和单细胞RNA测序分析证实了CRISPR-Cas13a系统的附带效应。此外，CRISPR-Cas13a可以抑制小鼠颅内胶质瘤的形成。研究结果显示了CRISPR-Cas13a系统在癌细胞中的间接作用和强大的肿瘤清除潜力。

序号：20191223

人类生殖细胞的发展:从单细胞测序的角度

【发表期刊】Molecular Cell

【影响因子】 18.5

【发表时间】2019.10.17

【文献类别】综述-生殖细胞

【文章摘要】生殖细胞是包括人类在内的多细胞动物新个体的开始。人们对于这些细胞类型的了解是有限的，因为很难分析珍贵的异质生殖细胞系组织样本。单细胞测序技术的快速发展为人类生殖系发展的组学动态的全面分析提供了机会。在这篇综述里，作者讨论了利用单细胞转录组和表观基因组测序技术研究人类生殖细胞发育的进展，包括胚胎着床前和胚胎着床、胎儿生殖细胞(FGCs)和成人精子发生等。

序号：20191022

单细胞分析揭示导致导致T细胞早期发育谱系定型的动态基因表达

【发表期刊】Cell Systems

【影响因子】 8.6

【发表时间】2019.10.15

【文章标签】T细胞

【文章摘要】胸腺T细胞发育将多能前体细胞转化为定型T组细胞，在诱导T细胞基因的同时沉默组细胞基因，但是其潜在的步骤仍不清楚。
单细胞分析被用来定义调控改变的顺序。使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)进行全转录组分析，加上连续的单分子荧光原位杂交(seqFISH)来定量胸腺内前体中重要功能的转录本。单细胞克隆证实在免疫表型定义为“早期T细胞前体”(ETP)群体中T细胞前体的频率是高的；一个离散的定型粒细胞前体亚群也被区分出来。
研究人员建立了连续ETP亚群的调控表型，这些表型通过与T细胞特异性基因组细胞初始共表达确认，定义了细胞周期和分化之间的阶段特异性关系，并在RNA合成速率和转录因子扰动的支持下，生成了从ETP到T谱系的拟时序模型。该模型在种群和克隆水平上得到了ETP亚群发育动力学的验证。结果表明，多谱系促发是T细胞分化的重要组成部分。

序号：20191021

从小鼠胚胎到成年细胞培养中产生类囊胚结构

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.10.17

【文献类别】发育生物学

【文章摘要】从胚胎到8细胞阶段的单个小鼠囊胚可以一个完在的囊胚。实验室培养的细胞是否保留了类似的生殖能力仍然未知。
研究人员从一个单一干细胞类型——扩展性多能干细胞(EPS)开始，建立了一个能够通过谱系分离和自组织形成EPS类囊胚结构(EPS-blastoids)的3D分化系统。EPS类囊胚结构在形态和细胞谱系分配类似囊胚，并在体外移植前和移植后早期发育过程中再现关键的形态发生事件。在移植后，某些EPS类囊胚结构经历着床、诱导脱模化，并在子宫内形成有活性且紊乱化的组织。单细胞和批量RNA测序分析揭示EPS类囊胚结构包含所有的三囊胚细胞系，并与天然囊胚具有相同的转录相似性。
研究人员提供了EPS类囊胚结构可以通过成年细胞重编程产生。EPS类囊胚结构为研究早期胚胎发生提供了一个独特的平台，并为利用培养细胞培育出可存活的人工胚胎做好准备。

序号：20191020-01

控制社会行为的下丘脑节点细胞类型的多模态分析

【发表期刊】Cell

【影响因子】 36.2

【发表时间】2019.10.17

【文献类别】细胞图谱

【文章摘要】下丘脑腹内侧的腹外侧分区(VMHvl)包含4000个神经元，它们向多个目标映射，控制包括攻击性和进取心在内的先天社会行为。但是，VMHvl的细胞类型数量及其连通性和行为功能的关系尚不清楚。
研究人员采用两套独立的平台——SMART-seq(4500个神经元)和10x(78000个神经元)进行了单细胞RNA测序，并分别研究了转录组特征和轴突投射或行为激活之间的对应关系。典型性相关分析(CCA)鉴定到17中转录类型(T-types)，包括若干性二态聚类，其中大多被seqFISH验证。早期反应基因分析发现T-types优先对雄性入侵者显示反应。出乎意料的是，许多VMHvl T-types由多种具有不同目标映射偏好的混合神经元群组成。
令人惊讶的是，研究结果显示很少有VMHvl T-types表现出与行为特异性激活和连接的明确对应关系。

序号：20191019-01

单细胞基因组图谱揭示人类大脑发育特征

【发表期刊】Nature

【影响因子】 43.1

【发表时间】2019.10.16

【文献类别】发育生物学

【文章摘要】自从人类和其他类人猿分道扬镳以来，人类大脑已经发生了巨大的变化。然而，造成这种差异的遗传和发育机制还没有被完全了解。在这里，研究人员使用单细胞组学和染色质可及性数据分析了干细胞来源的大脑器官，以研究人类特有的基因调控变化。
(换行)研究人员首先分析了细胞组分，并重建了人类大脑器官整个人类大脑器官发育过程不同发育轨迹，这个过程涉及从多能性细胞开始，经过神经外胚层和神经上皮阶段，然后在前脑、中脑和后脑的背侧和腹侧区域分化为神经元的命运。
(换行)不同iPSC系的大脑区域组成存在差异，但是区域基因表达模式在个体之间任然可以大量复制。研究人员分析了黑猩猩和猕猴的大脑器官，发现与其他两种灵长类动物相比，人类神经元发育速度比较慢。利用不同分化路径的拟时序分析，研究人员发现人类特有的基因表达可以讲沿着皮质的前体到神经元谱系分解为不同的细胞状态。在皮质发育过程中，染色质可及性的动态变化的，同时研究人员发现人类和黑猩猩在可及性的差异与人类特有的基因表达和基因改变是相关的。
(换行)最后，研究人员单核RNA测序分析绘制了成人前额叶皮层的人类特异性表达，并发现持续到成人阶段的发育差异，以及只发生在成人大脑中细胞状态特异性变化。研究人员的数据提供了类人猿前脑发育的颞部细胞图谱，阐明了人类特有的动态基因调控特征。

序号：20191018-01

肠道免疫细胞的转录图谱揭示了神经肽α-CGRP调控II型天然免疫细胞细胞响应

【发表期刊】Immunity

【影响因子】 21.5

【发表时间】2019.10.15

【文献类别】免疫-小肠

【文章摘要】小肠免疫应答信号异常可以引发涉及多种免疫细胞类型互作的慢性II型炎症。
为了系统的描述这种反应，研究人员通过单细胞RNA-seq测序，分析了58067个小鼠稳定状态和诱导卵白蛋白(OVA)的II型炎症反应的小肠免疫细胞。计算分析显示，在炎症响应中，细胞类型组成和细胞程序均发生巨大的变化，尤其是II型天然免疫细胞(ILC2s)。炎症诱导KLRG1+ ILC2s细胞中编码α-CGRP的Calca的第5外显子的表达。α-CGRP抑制KLRG1+ ILC2s增殖，但是促进IL-5表达。α-CGRP的遗传性扰动增加了肠道KLRG1+ ILC2s的比例。
本研究工作强调了α-CGRP调控神经信号模型对于抑制ILC2扩张和维持II型免疫体内稳态是至关重要的。

序号：20191017-01

一个细胞中同时进行高通量转录组和染色质可及性高通量分析

【发表期刊】Nature Biotechnology

【影响因子】 31.9

【发表时间】2019.10.14

【文献类别】技术方法

【文章摘要】单细胞RNA测序可以揭示细胞的转录状态，但是对于上游染色质开放或易接近区域调控信息提供较少。在同一个细胞中，联合染色质可及性和RNA可以直接将转录调控与其产出匹配起来。
在此，我们描述了基于微滴单细胞核染色质易接近和mRNA表达测序(SNARE-seq)，这是一种可以将细胞的转录组和染色质易接近性进行大规模测序的方法。具体来说，在众多平行的液滴中，通过Tn5转座酶在通透性细胞核中捕获到得的易接近位点，以此将来自同一细胞的DNA条形码与mRNA分析标记在一起。
为了证明SNARE-seq的效用，研究人员分别从新生和成人小鼠的大脑皮层细胞收集了5081和10309个细胞。研究人员重建了主要和稀有细胞类型的转录组和表观遗传图谱，发现了谱系特异的可及性位点，特别是低丰度细胞，并将启动子可及性的动态与神经发生过程中的转录水平联系起来。

序号：20191016-01

单细胞RNA测序解决了人类胚胎胸腺前淋巴组细胞和胸腺器官发生的时空发育问题

【发表期刊】Immunity

【影响因子】 21.5

【发表时间】2019.10.03

【文献类别】免疫学

【文章摘要】人类胚胎中第一代T淋巴细胞的产生涉及淋巴组细胞的产生、迁移和伴随胸腺器官发生的胸腺散播，这是人类建立适应性免疫系统的第一步。然而，调控这一过程的细胞和分子机制仍不清楚。
研究人员利用跨越胚胎和胎儿阶段的多个造血器官(hemogenic)和造血组织(hematopoietic)位点的细胞，构建了人类早期T淋巴细胞的单细胞转录组图谱。在异源性早期胸腺组细胞中，有一个亚型与胎儿肝脏中淋巴组细胞中被称为胸腺种子组细胞的子集具有相同的特征。无偏倚的生物信息学分析，在主动脉-性腺-中肾(AGM)区域鉴定到独特的胸腺前淋巴组细胞。与此同时，研究人员还探索了胸腺上皮细胞发育和胸腺器官形成过程中细胞与细胞的潜在交互作用。
总之，该研究数据提供了关于人类早期T淋巴细胞生成的见解，其可能指导T淋巴细胞的再生。这些结果可能促进临床应用的发展。

序号：20191015-01

以TCF-1为中心的转录网络驱动一个与耗竭型CD8 T细胞细胞命运决定相抗衡的效应因子

【发表期刊】Immunity

【影响因子】 21.5

【发表时间】2019.10.07

【文献类别】免疫学

【文章摘要】TCF-1是耗竭型CD8 T细胞(Tex)前体的关键转录因子。此外，这个Tex细胞亚群介导了对PD-1检查位点通路阻滞的应答。但是，转录因子TCF-1在早期命运决定和Tex细胞初始生成的作用尚不清楚。
单细胞RNA-seq测序(scRNA-seq)和谱系追踪鉴定到TCF-1+Ly108+PD-1+CD8 T细胞群，该细胞群在慢性感染早期过程中可分化为成熟Tex细胞。TCF-1介导了不同细胞命运的分歧，它在培养KLRG1Lo Tex前体细胞时抑制末端KLG1Hi效应因子的表达；同时PD-1稳定了TCF-1+ Tex前体细胞池。TCF-1通过促进脱中胚蛋白(Eomes)表达，介导了Tex前体中T-bet-to-Eomes转录因子转化，并驱动原癌基因c(c-Myb)表达，控制Bcl-2和生存。
这些数据定义了TCF-1在早期命运歧化驱动的Tex前体细胞中角色，并确定了PD-1是早期TCF-1亚群的保护者。

序号：20191014-01

人类肾脏的时空免疫分区

【发表期刊】Science

【影响因子】 41.0

【发表时间】2019.09.27

【文献类别】免疫学

【文章摘要】组织驻留免疫细胞对于器官的内稳态和防御非常重要。上皮细胞可能直接或通过与免疫细胞的交互作用参与这些功能。研究人员使用单细胞RNA测序来解决人类肾脏的时空免疫拓扑结构。
研究人员揭示了上皮细胞内免疫基因的解剖学定义的表达模式，抗菌肽转录物在成熟的而不是胚胎的肾盆腔上皮细胞中明显存在。在后天获得性促进免疫防御能力的转录程序中，胚胎和成熟的肾脏均明显存在组织驻留骨髓和淋巴免疫细胞的调控网络。上皮免疫交互协同抗菌巨噬细胞和中性粒细胞定位在肾脏最易感染的区域。
总的来说，本文的研究结果提供了一个关于人类肾脏的免疫系统是如何分区以应对主要的免疫挑战的全面性视野。

序号：20191014-02

用单细胞基因组关联人类细胞表型和基因型

【发表期刊】Science

【影响因子】 41.0

【发表时间】2019.09.27

【文献类别】综述

【文章摘要】人体内所有细胞累积的活动，以及它们无数的相互作用、生命历程和环境体验，导致了一种人类特有的个体特异性状态。对人类细胞类型进行分类，以便于了解它们如何发育、它们在个体之间如何变化、以及它们如何疾病中消亡，是一个长期的目标。
单细胞基因组学彻底颠覆了现有研究，因为基于序列分析的方法提供了一种可以在高信息含量和高通量测量的基础上对细胞状态进行定量标注的手段。随着干细胞生物学和基因编辑技术的进步，我们正处在一个迷人的旅程中，去了解构成人体的细胞表型，以及人类基因组是如何被用来构建和维持每个细胞的。
在这里，我们将回顾单细胞基因组学是如何被用来发展 ，在合亚细胞、细胞和组织尺度整合层面上将基因组关联至细胞累积表型的个性化表型研究策略。

序号：20191013-01

通过单细胞测序解析大脑复杂性

【期刊】Genomics Proteomics Bioinformatics

【影响因子】6.6

【发表时间】2019.10.03

【文献分类】综述

【摘要】人类大脑中包含由数以亿计高度分化且相互联系的细胞组成的错综复杂的神经网络细胞，这些细胞共同控制记忆、决策和社交等身体行为和高级认知。解析大脑细胞类型的复杂性、关联性和功能性需要大量的数据。
最新发展的单细胞测序技术通过单个细胞的转录组、基因组和表观组数据，展现了大脑细胞类型的多元化。这些数据深入解析了大脑的复杂性和动态性，并为探索大脑发育和脑相关疾病提供新的视野。
在这篇综述中，首先，我们介绍了单细胞测序技术中实验和计算方法的过程；然后，讲述了单细胞测序技术在大脑研究的代表性研究，例如细胞类型分类、大脑发育和脑疾病机制；最后，我们对于单细胞测序领域的挑战和未来发展提供些许期望。
简而言之，此文展示了单细胞测序产生的大数据如何促进神经系统学科的发展，以及在探索脑功能和疾病上提供帮助。

序号：20191012-01

单亲胚胎单细胞转录组揭示人类胚胎着床前的亲源效应

【期刊】Cell Stem Cell

【影响因子】 21.5

【发表时间】2019.09.27

【文献类别】分化发育重编程

【摘要】为了研究亲缘基因组对胚胎早期形成产生的影响，研究人员系统地研究了从1细胞到桑椹胚时期双亲胚胎和单亲胚胎单细胞转录组数据。研究人员发现单亲胚胎表现出可变、降低的胚胎基因组激活现象（EGA）。
比较转录组分析鉴定出胚胎着床前期有807个母源偏好表达基因（MBGs）和581个父源偏好变大基因（PBGs）。MBGs在4细胞时期表达变得明显，并且有助于EGA的出现；而PGBs首先出现在8细胞时期，可能影响胚胎致密和滋养外胚层分化。调控网络分析揭示DUX4、EGR2和DUXA是MBGs表达的关键转录因子；ZNF263和KLF3对PGBs表达重要。
研究人员证明了特异性亲本DNA甲基化可能可以解释大多数PBGs的表达。研究人员的结果对于理解亲源基因组激活提供了宝贵的资源，也可能有助于解释人类早期发育的亲源效应。

序号：20191012-02

单细胞RNA测序揭示人类胚胎着床前后滋养层细胞命运差异的调控机制

【期刊】PLOS Biology

【影响因子】 8.4

【发表时间】2019.09.27

【文献类别】分化发育重编程

【摘要】胚胎着床后，多能性滋养层发生动态形态变化和细胞分化，形成胎盘。然而，人类胚胎着床前后，滋养层发育和分化的控制机制仍不明确。
在这项研究中，研究人员使用体外共培养系统模拟了人胚胎着床期从囊胚到着床后早期的发育过程，并分析了476个来自这些胚胎的滋养细胞的转录组。研究人员揭示了调节着床前后滋养层发育的遗传网络。
在确定滋养细胞分化发生时间的同时，生物信息学分析发现T-box转录因子3 (TBX3)是细胞滋养细胞(CT)向合体滋养细胞(ST)分化的关键调控因子。通过功能缺失实验验证了TBX3在滋养细胞分化中的作用。
总之，本研究结果为研究滋养层发育和分化在人类胚胎着床过程中的调控提供了宝贵的资源。

序号：20191011-01

局部指示的CXR4hi中性粒细胞通过释放中性粒细胞胞外诱捕器引发环境驱使的过敏性哮喘

【期刊】Nat Immunol.

【影响因子】 23.5

【发表时间】2019.10.07

【文献类别】疾病机理

【摘要】低暴露于微生物产物、呼吸道病毒感染和空气污染是过敏性哮喘的主要危险因素，但是这些因素与宿主对2型过敏性疾病易感的机制联系仍不清楚。
通过使用单细胞RNA测序，我们对预先暴露于可引起过敏性反应的低浓度脂多糖（LPS）或具有保护作用的高浓度脂多糖，然后进行室内尘螨接触的小鼠肺中性粒细胞进行了鉴定。
与暴露于高浓度LPS不同的是，暴露于低浓度LPS会指导招募的中性粒细胞上调趋化因子受体CXCR4，同时释放中性粒细胞胞外陷阱。低浓度诱导的中性粒细胞和中性粒细胞胞外陷阱强化了CD11b+Ly-6C+树突细胞和2型过敏性气管炎症对室内尘螨的吸收。
来自CXCR4hi中性粒细胞的中性粒细胞胞外诱捕器也被用于调控因流感病毒感染h或暴露于臭氧而诱发的过敏性哮喘。
研究结果表明，很多看似不相关的环境因素会形成肺中心粒细胞促进过敏性哮喘的发生。