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单细胞测序在缺血再灌注领域的研究进展
1
作者 张洁 杨正飞 《中山大学学报(医学科学版)》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
缺血再灌注损伤(IRI)往往伴有严重的临床表现,包括心肌冬眠、急性心力衰竭、脑功能障碍、肾脏功能障碍、胃肠功能障碍、肝移植排斥反应,全身炎症反应综合征、多器官功能障碍综合征等,在临床上对医生提出了重要的治疗挑战。单细胞测序技... 缺血再灌注损伤(IRI)往往伴有严重的临床表现,包括心肌冬眠、急性心力衰竭、脑功能障碍、肾脏功能障碍、胃肠功能障碍、肝移植排斥反应,全身炎症反应综合征、多器官功能障碍综合征等,在临床上对医生提出了重要的治疗挑战。单细胞测序技术是在单细胞水平上对基因组、转录组或表观基因组进行高通量测序,从而揭示细胞的异质性,了解细胞的发育轨迹、类型、状态和各种相互作用。自首次发现以来,单细胞测序技术已经在各个领域都得到了广泛应用,尤其是肿瘤早期诊断和个性化治疗等。本文主要是对单细胞测序在IRI引起的各个器官功能障碍方面的应用和进展进行综述,进一步了解IRI机制和信号通路,为器官IRI的靶治疗提供新的思路。 展开更多
关键词 缺血再灌注损伤 单细胞测序 凋亡 移植 异质性 信号通路
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基于转录组和单细胞测序数据分析CALU与肝细胞癌患者预后的关系及其作用机制
2
作者 王小燕 李雪莲 +3 位作者 梁斌 田文斐 马海林 莫之婧 《吉林大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第2期447-459,共13页
目的:通过生物信息学方法分析人钙腔蛋白(CALU)的表达水平与肝细胞癌(HCC)预后之间的关系,构建HCC预后列线图,并阐明其可能的作用机制。方法:从癌症基因组数据库(TCGA)下载374例HCC组织样本数据,从基因型组织表达数据库(GTEx)下载160例... 目的:通过生物信息学方法分析人钙腔蛋白(CALU)的表达水平与肝细胞癌(HCC)预后之间的关系,构建HCC预后列线图,并阐明其可能的作用机制。方法:从癌症基因组数据库(TCGA)下载374例HCC组织样本数据,从基因型组织表达数据库(GTEx)下载160例正常组织样本数据。采用配对样本t检验分析在HCC组织样本和配对癌旁正常组织样本中CALU的表达差异,并采用人类蛋白图谱数据库(HPA)进行验证。采用DESeq2包对CALU低和高表达组HCC组织样本进行差异表达基因(DEGs)鉴定,采用pROC包进行受试者工作特征(ROC)曲线分析,采用单因素和多因素Cox回归分析确定CALU在不同临床病理特征HCC患者中的预后价值,采用ggplot2包绘制森林图,采用rms包和survival包构建列线图及校准图,分析CALU用于区分HCC组织与正常组织的诊断价值。采用Kaplan-Meier Plotter数据库数据对CALU与HCC患者预后的关系进行验证。采用GSE14520数据集中216例HCC样本基因转录表达数据对列线图预测准确性进行验证。采用基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对DEGs进行功能及通路富集分析,采用基因集富集分析(GSEA)获得DEGs显著富集的基因集。采用GSE149614中10例HCC组织样本和8例癌旁正常组织样本单细胞测序数据对CALU与HCC患者预后关系及其作用机制进行验证。结果:与正常组织比较,HCC组织中CALU mRNA表达水平明显升高(P<0.001),HCC组织中CALU蛋白表达量升高。在HCC样本的CALU低表达组和CALU高表达组共发现928个DEGs,包括784个上调DEGs和144个下调DEGs。ROC分析,CALU用于区分癌和癌旁组织具有较高的诊断价值,ROC曲线下面积(AUC)为0.839。生存分析,CALU高表达组HCC患者生存率明显低于CALU低表达组(P<0.001)。单因素和多因素Cox回归分析确定CALU高表达是HCC患者预后的独立危险因素,并构建预后预测列线图。GSE14520数据集数据证实CALU可用于预测HCC预后。GO功能富集分析,上述DEGs主要富集于细胞氧化应激、铁死亡和铜死亡等方面(P<0.05);KEGG通路分析,DEGs富集的通路主要有细胞外基质(ECM)受体互作、亚油酸代谢和神经活性配体受体互作(P<0.05)。GSEA分析,CALU高表达激活细胞周期G_(1)期到S期、泛素化蛋白聚合反应和HCC进展,CALU低表达则促进HCC细胞氧化应激、铁死亡和铜死亡。单细胞测序分析,CALU mRNA在较高的肿瘤分期HCC细胞亚群中表达水平更高,CALU高表达HCC细胞亚群主要与泛素化、p53和细胞周期有关(P<0.01),CALU低表达HCC细胞亚群主要与细胞氧化应激、铁死亡和组蛋白绑定有关(P<0.01)。结论:CALU高表达可能与HCC患者预后不良存在关联,构建的HCC预后列线图预测患者生存率效果较好。上调CALU可能通过调节细胞周期G_(1)期到S期和蛋白泛素化以促进HCC进展,而下调CALU可能通过诱导HCC细胞氧化应激、铁死亡和铜死亡从而抑制HCC进展。 展开更多
关键词 人钙腔蛋白 肝细胞癌 生物信息学 单细胞测序分析 癌症预后
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基于单细胞测序探讨金丝桃素抗抑郁的作用机制
3
作者 倪慧心 刘海鑫 +7 位作者 周炳灿 陈明恒 林萍燕 高正涛 林新培 林瑶 吴方真 许茜 《中国药理学通报》 北大核心 2025年第5期837-843,共7页
目的运用单细胞测序技术探究金丝桃素抗抑郁的作用机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为正常组、抑郁症模型组、金丝桃素干预组。慢性不可预知温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)造模与药物干预持续28 d后,通过行为学实验评... 目的运用单细胞测序技术探究金丝桃素抗抑郁的作用机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为正常组、抑郁症模型组、金丝桃素干预组。慢性不可预知温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)造模与药物干预持续28 d后,通过行为学实验评估抑郁症状,并采集海马组织进行单细胞测序。筛选重点细胞亚群以及各组的差异基因,进行PPI网络、GO和KEGG富集分析。结果行为学实验显示,CUMS造模成功诱导小鼠抑郁症状,金丝桃素改善抑郁行为。在抑郁症模型组中,脑血管周围巨噬细胞(brain perivascular macrophages,PVM)比例增加,金丝桃素干预后该比例有所下降,且接近正常组;PVM亚群的top20共同差异基因为Saa3、Hbb-bs、Ccl24;PPI网络分析显示核心靶点为Ccl2、Dhx9、C3、Msr1、Cxcl2、Cx3cr1;KEGG富集分析涉及趋化因子、吞噬体、肌醇磷酸代谢等通路。结论金丝桃素抗抑郁的作用机制可能与PVM调节Ccl24及其相关的趋化因子信号通路有关。 展开更多
关键词 抑郁症 单细胞测序 金丝桃素 脑血管周围巨噬细胞 Ccl24 趋化因子信号通路
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单细胞转录组测序技术在胃癌肿瘤微环境重编程研究中的应用进展 被引量：2
4
作者 胡非凡 占强 安方梅 《南京医科大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期285-290,共6页
胃癌发病和肿瘤微环境重编程密切相关,但肿瘤微环境的复杂性与异质性限制了胃癌的个体化精准诊疗。单细胞转录组测序技术从探讨肿瘤微环境重编程过程出发,可在单细胞水平“描绘”胃癌中肿瘤微环境的“景观”,深入探索肿瘤微环境各细胞... 胃癌发病和肿瘤微环境重编程密切相关,但肿瘤微环境的复杂性与异质性限制了胃癌的个体化精准诊疗。单细胞转录组测序技术从探讨肿瘤微环境重编程过程出发,可在单细胞水平“描绘”胃癌中肿瘤微环境的“景观”,深入探索肿瘤微环境各细胞亚型间的相互作用,揭示肿瘤微环境调控胃癌进展与转移的免疫新机制,探究肿瘤微环境诱导胃癌化疗耐药的分子机制,挖掘肿瘤微环境中胃癌潜在的免疫治疗新靶点,提供预测肿瘤微环境影响胃癌预后的新方法等,为研究胃癌起源、发病机制、疾病进展以及免疫耐受等提供更全面、精准的证据。文章就单细胞转录组测序技术在胃癌微环境重编程研究中的应用现状作一综述,力求为胃癌的精准诊治提供新思路。 展开更多
关键词 胃癌 肿瘤微环境 单细胞转录组测序 异质性
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基于单细胞测序技术揭示2'-5'-寡腺苷酸合成酶2在胰腺导管腺癌肿瘤相关巨噬细胞中的作用
5
作者 汪子欣 杨玉洁 +1 位作者 王越 赵云鹏 《海军军医大学学报》 北大核心 2025年第5期567-576,共10页
目的 基于早期和晚期胰腺导管腺癌(PDAC)患者肿瘤组织巨噬细胞相关的差异基因,探索PDAC肿瘤免疫微环境的特征,为PDAC提供早诊早治新靶点。方法 收集3例早期与4例晚期PDAC患者肿瘤组织样本,利用单细胞测序技术分析组织转录组数据,结合癌... 目的 基于早期和晚期胰腺导管腺癌(PDAC)患者肿瘤组织巨噬细胞相关的差异基因,探索PDAC肿瘤免疫微环境的特征,为PDAC提供早诊早治新靶点。方法 收集3例早期与4例晚期PDAC患者肿瘤组织样本,利用单细胞测序技术分析组织转录组数据,结合癌症基因组图谱(TCGA)数据库,获取与预后有关的早期与晚期PDAC差异表达的巨噬细胞相关基因,采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)-Cox回归方法构建预后风险评分模型。利用基因表达谱交互分析2(GEPIA2)在线生存分析工具筛选出与PDAC预后相关的风险基因,使用通过估计RNA转录本相对子集进行细胞类型鉴定(CIBERSORT)方法对其免疫浸润情况进行分析,通过t-分布随机近邻嵌入(tSNE)聚类降维和Monocle包对其在不同时期不同亚群巨噬细胞中的表达情况进行解析,并进一步借助STRING数据库及人类蛋白质图谱(HPA)数据库对其蛋白质-蛋白质相互作用和免疫组织化学染色图片进行分析。结果 共发现48个早期与晚期PDAC差异表达的巨噬细胞相关基因与预后有关。筛选出11个差异表达的巨噬细胞基因作为PDAC预后基因,并利用这11个基因构建PDAC预后风险评分模型。筛选出2个不良预后基因,其中2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)基因主要在分泌型磷蛋白1(SPP1)阳性巨噬细胞中表达,人类异常纺锤体样小头畸形相关蛋白(ASPM)基因主要在增殖标志物Ki-67(MKI67)阳性巨噬细胞中表达,并且OAS2在不同时期PDAC巨噬细胞中的表达具有明显差异。免疫浸润研究表明OAS2和ASPM在调节性T细胞、M2型巨噬细胞中高表达(均P<0.05)。蛋白质-蛋白质相互作用网络显示了OAS2和ASPM间的表达关系以及更多其他共表达的蛋白。免疫组织化学分析表明OAS2在肿瘤组织中的表达水平高于正常组织。结论 OAS2和ASPM均为不良预后基因,分别在SPP1阳性巨噬细胞和MKI67阳性巨噬细胞中特异性表达并发挥负性免疫调节作用,进而促进PDAC的进展并导致不良预后,这有望为PDAC的防治提供新的靶点。 展开更多
关键词 胰腺导管腺癌 巨噬细胞 预后 肿瘤微环境 单细胞测序 拟时序分析 2'-5'-寡腺苷酸合成酶2
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单细胞转录组测序技术在结核病研究中的应用
6
作者 石红雨 张国良 肖国辉 《中国防痨杂志》 北大核心 2025年第3期362-368,共7页
结核病是结核分枝杆菌感染引起的全球死亡率最高的传染病之一,严重威胁公共卫生。目前,对于结核分枝杆菌感染宿主后引起的细胞免疫应答机制还不是很清晰。单细胞转录组测序技术能在单个细胞的分辨率上揭示病理过程中的细胞异质性,可以... 结核病是结核分枝杆菌感染引起的全球死亡率最高的传染病之一,严重威胁公共卫生。目前,对于结核分枝杆菌感染宿主后引起的细胞免疫应答机制还不是很清晰。单细胞转录组测序技术能在单个细胞的分辨率上揭示病理过程中的细胞异质性,可以帮助研究人员更好地理解结核病的发病机制,并为靶向药物研发、新型诊断标志物及疫苗研发提供有力支持。本文综述了该技术在结核病致病机制的探究、在不同临床样本中细胞亚群异质性的分析,以及免疫微环境揭示等方面的应用,并探讨该技术的局限性、未来的挑战,展望了其在结核病研究中潜在的应用方向。 展开更多
关键词 结核 RNA 免疫 细胞 单细胞转录组测序
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基于单细胞测序探索卵巢癌上皮细胞异质性和肿瘤微环境免疫特征
7
作者 李荣姬 赵丽珠 杨丽华 《中国肿瘤生物治疗杂志》 北大核心 2025年第7期754-760,共7页
目的:基于公开的卵巢癌(OC)单细胞测序数据并利用生物信息学方法构建OC上皮细胞亚型,探究上皮细胞异质性及其对OC肿瘤微环境(TME)的影响。方法:使用GSE118828卵巢癌单细胞数据集的分析得到的8种细胞类型及基因表达矩阵结果,使用反卷积... 目的:基于公开的卵巢癌(OC)单细胞测序数据并利用生物信息学方法构建OC上皮细胞亚型,探究上皮细胞异质性及其对OC肿瘤微环境(TME)的影响。方法:使用GSE118828卵巢癌单细胞数据集的分析得到的8种细胞类型及基因表达矩阵结果,使用反卷积方法估计整体转录组测序(bulk RNA-seq)数据中的细胞组成,依据上皮细胞丰度将OC分为高上皮细胞亚型(C1型)和低上皮细胞亚型(C2型)。分析C1型与C2型患者的生存时间及免疫微环境差异。基于C1、C2型及OC早期(Ⅰ~Ⅱ期)、晚期(Ⅲ~Ⅳ期)组间的差异表达基因(DEG),筛选与OC进展相关的上皮细胞相关基因并分析其对TME的影响。通过人类蛋白质图谱(HPA)数据库数据验证OC进展中上皮细胞相关基因的蛋白表达水平。结果:C1型患者的OS明显优于C2型患者(P<0.05)。C1、C2型具有完全不同的免疫微环境浸润特性,C1型中辅助性T(Th)细胞、M1型巨噬细胞和激活的树突状细胞浸润程度显著高于C2型(均P<0.05)。晚期高上皮细胞OC患者HAS1、DAPL1、ADH1B基因表达增加(均P<0.05),同时,DAPL1基因在OC中的表达与巨噬细胞、Treg细胞的浸润程度呈正相关(P<0.05)。HPA数据库数据证实,DAPL1蛋白在OC组织中表达显著增加。结论:卵巢癌高上皮细胞亚型可能由于Th细胞、M1型巨噬细胞和激活的树突状细胞的高度浸润发挥抗肿瘤作用;上皮细胞相关基因DAPL1的高表达可能会诱导巨噬细胞、Treg细胞的浸润程度,从而促进OC的进展。 展开更多
关键词 卵巢癌 上皮细胞 肿瘤微环境 单细胞测序
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单细胞转录组测序在视网膜发育及疾病发生和发展中的作用
8
作者 徐嫚鸿(综述) 李筱荣(审校) 《中华实验眼科杂志》 北大核心 2025年第6期571-576,共6页
单细胞转录组测序(scRNA-seq)是在单细胞水平上进行的无偏性、高通量以及高分辨率的转录组分析。与普通转录组测序相比,scRNA-seq不是简单研究组织细胞的平均基因表达,而是将RNA映射到单个细胞,可用于发现全新的细胞类型,揭示细胞异质性... 单细胞转录组测序(scRNA-seq)是在单细胞水平上进行的无偏性、高通量以及高分辨率的转录组分析。与普通转录组测序相比,scRNA-seq不是简单研究组织细胞的平均基因表达,而是将RNA映射到单个细胞,可用于发现全新的细胞类型,揭示细胞异质性,鉴定罕见细胞等方面。近年来,越来越多的scRNA-seq相关研究聚焦眼科,该技术有望成为一种能够揭示复杂的视网膜发育生物学过程和疾病发生机制的全新工具,对眼科临床治疗具有指导性意义。本文对scRNA-seq的发展和技术流程作简要介绍,详细阐述其在识别各种视网膜细胞亚型、分析视网膜细胞发育轨迹、视网膜类器官的应用等方面的研究。系统性总结了scRNA-seq在糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性等视网膜疾病的发生机制和诊疗方法研究中的最新研究进展,主要包含在疾病发生和发展中的细胞特异性分子和调控通路的变化信息等,将有助于寻找治疗视网膜疾病的潜在新靶点。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 视网膜 视网膜疾病 基因标记 细胞异质性
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植物单细胞测序与应用研究进展
9
作者 王梦迪 陈晓龙 +3 位作者 杨超臣 张党权 李明婉 赖勇 《河南农业大学学报》 北大核心 2025年第4期569-579,共11页
综述了植物单细胞测序技术的研究概况和应用进展,总结了单细胞测序的主要技术和测序方法,介绍了其在构建植物单细胞图谱中的应用现状,重点分析了单细胞测序技术在植物学相关研究中的应用现状,包括揭示细胞身份和变化轨迹、发掘及鉴定关... 综述了植物单细胞测序技术的研究概况和应用进展,总结了单细胞测序的主要技术和测序方法,介绍了其在构建植物单细胞图谱中的应用现状,重点分析了单细胞测序技术在植物学相关研究中的应用现状,包括揭示细胞身份和变化轨迹、发掘及鉴定关键调控基因、分析基因调控网络、解析植物生殖系谱发育过程,阐释了植物适应环境的机制和活性物质的合成途径,探讨了植物单细胞测序技术存在的问题,并对其发展趋势进行了展望,以期为单细胞测序技术应用于植物科学研究提供参考。 展开更多
关键词 单细胞测序 细胞异质性 单细胞图谱 关键基因 植物研究
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单细胞联合转录组测序分析原发性开角型青光眼小梁网组织细胞通信变化
10
作者 赵雅婷 赵春峰 +2 位作者 王文晶 蒋晓迪 姜雅琴 《眼科新进展》 CAS 北大核心 2025年第1期39-45,共7页
目的探究原发性开角型青光眼(POAG)房角细胞类型和细胞通信模式变化。方法从基因表达综合(GEO)数据库中下载单细胞数据集GSE231749(包含POAG的食蟹猴房角组织样本3例和健康食蟹猴房角组织样本3例,数据更新时间为2023年),分别设为POAG组... 目的探究原发性开角型青光眼(POAG)房角细胞类型和细胞通信模式变化。方法从基因表达综合(GEO)数据库中下载单细胞数据集GSE231749(包含POAG的食蟹猴房角组织样本3例和健康食蟹猴房角组织样本3例,数据更新时间为2023年),分别设为POAG组与健康对照组。采用R包“Seurat”对数据进行降维、聚类、分群和可视化,并通过R包“CellChat”进行了细胞通信分析,确认POAG组和健康对照组细胞通信模式的差异。同时,联合GEO数据库中转录组测序(RNA-seq)数据集GSE27276(包含POAG的人类房角组织样本17例和健康人房角组织样本19例,数据更新时间为2023年)的差异基因分析,确定具体的细胞通信信号变化。结果健康对照组与POAG组细胞类型无明显差异,均可分为小梁网细胞、巨噬细胞、黑素细胞、周细胞、施莱姆氏管细胞、有髓施万细胞、无髓施万细胞、平滑肌细胞和血管内皮细胞。POAG组与健康对照组细胞间通信强度具有显著差异,其中,POAG组巨噬细胞移动抑制因子(MIF)-CD74、CX3C趋化因子配体1(CX3CL1)-CX3C趋化因子受体1(CX3CR1)、HBB等通信概率显著上调,分泌型磷蛋白1(SPP1)-(ITGA8+ITGB1)、SPP1-(ITGA4+ITGB1)、IGF2-IGF2R、CCL8-CCR1、CCL8/26/24/2-ACKR2等信号明显下调;RNA-seq分析证实,POAG组HBB、HBD、HBA、CD74等基因表达水平均高于健康对照组。结论小梁网组织中通过MIF/CD74信号上调、SPP1-(ITGA8+ITGB1)、SPP1-(ITGA4+ITGB1)信号下调共同参与纤维化过程,这可能是POAG潜在的致病机制。 展开更多
关键词 开角型青光眼 RNA测序 单细胞分析 细胞间通信 巨噬细胞移动抑制因子 分泌型磷蛋白1
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单细胞测序技术在绵羊卵巢生长发育过程中的研究进展
11
作者 魏康康 马贵 +4 位作者 李文迪 田雨 张令锴 朱继红 胡亚美 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第7期3080-3087,共8页
高通量单细胞测序技术已成为解析不同细胞组成信息的重要工具,能够通过该技术高精准剖析样本细胞的基因特征,揭示复杂样本中的细胞基因结构和基因表达状态,进而反映细胞间的异质性。本文总结了单细胞测序技术在羊卵巢生长发育过程中对... 高通量单细胞测序技术已成为解析不同细胞组成信息的重要工具,能够通过该技术高精准剖析样本细胞的基因特征,揭示复杂样本中的细胞基因结构和基因表达状态,进而反映细胞间的异质性。本文总结了单细胞测序技术在羊卵巢生长发育过程中对不同类型卵巢细胞发育机制的研究结果。运用单细胞测序技术,能够更全面地理解羊卵巢中不同细胞类型的分子特征、功能差异以及细胞间的相互作用,为羊卵巢生理功能的深入研究和相关疾病的诊断治疗提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 单细胞测序 绵羊卵巢 细胞异质性
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基于单细胞测序解析小胶质细胞衰老在糖尿病脑病中的作用
12
作者 张婧语 黄晴 +4 位作者 戴祺 周奕婷 莫蝶 付彰 林夏鸿 《中国医学前沿杂志(电子版)》 北大核心 2025年第4期48-56,共9页
目的 探究糖尿病脑病小鼠小胶质细胞中细胞衰老相关基因的表达情况。方法 利用单细胞测序技术对糖尿病脑病和同龄对照组小鼠海马组织进行单细胞转录组测序,绘制糖尿病脑病小鼠海马的单细胞图谱;实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative r... 目的 探究糖尿病脑病小鼠小胶质细胞中细胞衰老相关基因的表达情况。方法 利用单细胞测序技术对糖尿病脑病和同龄对照组小鼠海马组织进行单细胞转录组测序,绘制糖尿病脑病小鼠海马的单细胞图谱;实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测小胶质细胞组织中细胞衰老相关基因的表达情况。结果 通过对糖尿病脑病海马的单细胞图谱绘制及降维聚类分析,明确细胞衰老相关基因钙调蛋白2(Calm2)、丝裂原活化蛋白激酶活化蛋白激酶2(Mapkapk2)、核因子kappa B亚基1(Nfkb1)、组织相容性2-D区基因座1(H2-D1)、细胞周期素D3(Ccnd3)、细胞分裂蛋白激酶6(Cdk6)和白细胞介素1α(IL-1α)的表达水平发生改变;qRT-PCR检测显示,高糖处理的BV2细胞中Mapkapk2、Nfkb1、H2-D1、Cdk6和IL-1α的信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)表达量显著增高,而Calm2和Ccnd3的mRNA表达水平显著下降。结论 单细胞测序发现糖尿病脑病影响小鼠小胶质细胞衰老相关基因表达,为糖尿病脑病的分子机制和治疗提供潜在的靶点。 展开更多
关键词 糖尿病脑病 单细胞测序 小胶质细胞 细胞衰老
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单细胞测序分析BCR CDR3受体库的研究概况和进展
13
作者 朱兰伟 李俊 +1 位作者 马龙 姚新生 《中国免疫学杂志》 北大核心 2025年第3期743-750,共8页
B细胞受体(BCR)是B细胞特异性识别和结合抗原的主要分子基础,其互补决定区(CDR3)呈现高度多样性和特异性。利用单细胞免疫组库测序技术可以精确地分析每个B细胞BCR CDR3序列的组成和特征,能更好地理解B细胞分化、发育、应答的过程和机... B细胞受体(BCR)是B细胞特异性识别和结合抗原的主要分子基础,其互补决定区(CDR3)呈现高度多样性和特异性。利用单细胞免疫组库测序技术可以精确地分析每个B细胞BCR CDR3序列的组成和特征,能更好地理解B细胞分化、发育、应答的过程和机制。单细胞免疫组库测序技术为B细胞免疫相关疾病的发病机制、监测、诊断与治疗提供新的思路和理论基础。本文主要对B细胞BCR CDR3受体库的常用检测方法以及检测平台进行对比分析,并重点概述单细胞测序技术在B细胞BCR CDR3受体库中的应用、研究现状和进展。 展开更多
关键词 B细胞受体 CDR3受体库 单细胞测序
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单细胞转录组测序技术在畜牧科学中的技术进展与应用
14
作者 李涵 张晓琴 +4 位作者 粱胜利 叶丽霞 李明 张小虎 李宏 《现代畜牧科技》 2025年第8期80-84,共5页
单细胞转录组测序(scRNA-seq)作为一项突破性技术,能够从单细胞层面解析转录组信息,为畜牧科学领域的研究提供全新视角。该文系统综述scRNA-seq的技术原理与试验流程,重点阐述微流控技术、单细胞分离及文库构建等关键步骤;总结了scRNA-... 单细胞转录组测序(scRNA-seq)作为一项突破性技术,能够从单细胞层面解析转录组信息,为畜牧科学领域的研究提供全新视角。该文系统综述scRNA-seq的技术原理与试验流程,重点阐述微流控技术、单细胞分离及文库构建等关键步骤;总结了scRNA-seq在动物繁殖、疫病防治和遗传育种中的核心进展,包括揭示精子发生机制、解析非洲猪瘟病毒宿主互作、挖掘高原适应性基因以及优化家畜肌肉发育等典型案例。该文探讨当前技术面临的挑战,如复杂组织样本的单细胞悬液制备困难、RNA捕获效率低及高维度数据分析的复杂性,并提出未来技术优化方向(如算法改进与标准化样本处理流程),为scRNA-seq在畜牧科学领域的应用提供理论支持。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 微流控 生物信息学分析
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基于单细胞拟时序分析的颈动脉粥样硬化关键基因的挖掘及验证
15
作者 董文杰 李晓辉 +1 位作者 李兴渊 王建茹 《郑州大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第4期493-498,共6页
目的:利用单细胞RNA(scRNA)测序数据及生物信息学分析阐释颈动脉粥样硬化(CAS)的细胞分化轨迹,挖掘可能影响细胞分化的关键基因。方法:利用Monocle包对GSE159677数据集中CAS样本进行伪时序分析;利用FindAllMarker函数一方面筛选分支间... 目的:利用单细胞RNA(scRNA)测序数据及生物信息学分析阐释颈动脉粥样硬化(CAS)的细胞分化轨迹,挖掘可能影响细胞分化的关键基因。方法:利用Monocle包对GSE159677数据集中CAS样本进行伪时序分析;利用FindAllMarker函数一方面筛选分支间差异表达基因(DEG),另一方面筛选scRNA-CAS组与scRNA-正常对照组的DEG,取交集获取共同DEG,利用蛋白互作分析挖掘关键基因并鉴定。利用GSE43292数据集和动物实验验证关键基因的差异表达情况。结果:CAS病变处组织干细胞、平滑肌细胞、T细胞、单核细胞、内皮细胞、巨噬细胞间存在分化。尿激酶型纤溶酶原激活物受体(PLAUR)、白细胞分化抗原83(CD83)、组织蛋白酶L(CTSL)、Ⅵ型胶原α2(COL6A2)、纤维蛋白5(FBLN5)、胰岛素样生长因子结合蛋白5(IGFBP5)、白细胞分化抗原34(CD34)、早期生长反应因子1(EGR1)被鉴定为关键基因。外部数据集和动物实验结果显示PLAUR、CD83、CTSL、COL6A2、FBLN5和IGFBP5的差异表达情况与scRNA测序数据所分析的结果一致。结论:在CAS病理过程中组织干细胞、平滑肌细胞、T细胞、单核细胞、内皮细胞、巨噬细胞间存在分化情况,PLAUR、CD83、CTSL、FBLN5、IGFBP5和COL6A2可能是驱动细胞分化的关键基因。 展开更多
关键词 颈动脉粥样硬化 单细胞RNA测序 拟时序分析 生物信息学 关键基因
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天子蓝盘丽鱼皮肤组织的单细胞转录组测序
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作者 杨平 刘洁 +1 位作者 陈再忠 陆颖 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期601-610,F0002,共11页
【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细... 【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细胞转录组测序技术对天子蓝(人工选育)和阿莲卡(野生型)2种盘丽鱼的皮肤组织进行转录组测序,经fastp质控过滤后,通过Cell Ranger比对参考基因组生成单细胞表达矩阵文件,使用Seurat进行降维聚类后构建转录组图谱,筛选出细胞类型识别与鉴定的标记基因;同时以阿莲卡盘丽鱼为对照,通过DEGseq筛选出2个样本间的差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】经单细胞转录组测序,从天子蓝、阿莲卡盘丽鱼样本中获得的原始序列(Raw reads)分别为815237286和728886552条;将2个样本整合后共捕获17035个细胞,经过滤及降维聚类后得到18个细胞簇(C0~C17),参考已知和潜在的标记基因,被注释为13种细胞类型及其亚型,基本涵盖了鱼类皮肤组织中的大部分细胞类型。基于伪批量(Pseudo-bulk)处理,从2个样本间筛选出20个DEGs(8个在天子蓝盘丽鱼皮肤组织中高表达,12个在阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中高表达),主要注释到与气体传递、氧化代谢相关的GO功能条目。在单细胞维度,选择黑色素细胞和虹彩细胞2个细胞集群进行样本间差异分析,结果显示:在黑色素细胞中存在8个DEGs,主要富集于热应答、未折叠蛋白结合、生长因子活性、金属离子结合等信号通路。在虹彩细胞中存在25个DEGs,KEGG信号通路富集分析发现主要富集于凋亡、沙门氏菌感染和MAPK等信号通路,涉及细胞生存、应激响应和信号传导等功能。【结论】TSPAN3A、PTGES、ATF3、JUNK、GADD45GA、HSP70L、FOSAB等基因在调节天子蓝盘丽鱼皮肤体色、色素合成与沉着等方面发挥重要作用,而黑色素合成不活跃可能是导致天子蓝盘丽鱼体色较阿莲卡盘丽色更加鲜艳和绚丽的主要原因之一。 展开更多
关键词 盘丽鱼 单细胞转录组测序 标记基因 色素细胞 体色
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基于单细胞RNA测序数据的基因调控网络推断算法综述
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作者 张少强 潘镜伊 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期1-12,共12页
通过基因表达的变化可以推断基因调控网络.单细胞RNA测序(scRNA-seq)为推断细胞周期或分化等时间依赖性生物过程的基因调控网络提供了新的可能性,基于scRNA-seq数据的基因调控网络推断算法成为一个相对活跃的研究方向.本文首先对26种基... 通过基因表达的变化可以推断基因调控网络.单细胞RNA测序(scRNA-seq)为推断细胞周期或分化等时间依赖性生物过程的基因调控网络提供了新的可能性,基于scRNA-seq数据的基因调控网络推断算法成为一个相对活跃的研究方向.本文首先对26种基因调控网络推断算法进行介绍,包括3种针对批量RNA测序数据的推断算法和23种针对scRNA-seq数据的推断算法(基于布尔网络的算法2种、基于微分方程的算法3种、基于伪时序基因相关性集成策略的算法5种、基于共表达基因的算法4种、基于细胞特异性的算法3种、基于深度学习的算法6种),详细描述了每类算法的方法原理和算法优缺点,对算法进行综合比较;然后分析了推断算法比较研究的相关成果,并使用scRNA-seq数据简单评估了26种算法的性能;最后探讨当前基因调控网络推断算法面临的机遇与挑战. 展开更多
关键词 基因调控网络 单细胞RNA测序 网络推断算法 深度学习
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基于单个记忆B细胞测序技术构建毒素蛋白Hcp免疫组库及抗体表达
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作者 周金锐 王文皓 +6 位作者 顾亚茹 欧阳雪 刘碧霞 左厚义 杜烨湘 张睿 左钱飞 《陆军军医大学学报》 北大核心 2025年第15期1782-1791,共10页
目的基于单个记忆B细胞测序技术制备针对鲍曼不动杆菌的人源化单克隆抗体,构建出Hcp蛋白的免疫组库,表达具有结合活性的单克隆抗体。方法构建带有pGEX-6p-1-Hcp重组质粒的BL21-Hcp菌液,采用蛋白质表达和蛋白质亲和层析技术获得目的蛋白H... 目的基于单个记忆B细胞测序技术制备针对鲍曼不动杆菌的人源化单克隆抗体,构建出Hcp蛋白的免疫组库,表达具有结合活性的单克隆抗体。方法构建带有pGEX-6p-1-Hcp重组质粒的BL21-Hcp菌液,采用蛋白质表达和蛋白质亲和层析技术获得目的蛋白Hcp;6~8周龄雌性SPF级的BALB/c小鼠(体质量18~20 g),Hcp抗原肌肉注射免疫小鼠产生特异性记忆B细胞;采用流式细胞术分选单个特异性记忆B细胞;采用单细胞测序技术构建Hcp的免疫组库,并对测序结果进行生物信息学分析;采用抗体人源化改造技术获得单克隆抗体;采用ELISA实验检测抗体体外结合活性。结果表达并纯化出纯度大于95%的目的蛋白Hcp;成功构建了Hcp的免疫组库,分析得到了该免疫组库的BCR克隆型鉴定和分析结果、CDR3区域特征分析结果、V-J基因配对特征分析结果;人源化改造了7种单克隆抗体(IgG1-1、IgG1-2、IgG2-1、IgG2-2、IgG3-1、IgG4-1、IgG4-2);ELISA结果显示,IgG1-1、IgG3-1、IgG4-1、IgG4-2抗体结合效价均为1∶1280,IgG2-2的抗体效价为1∶10240,IgG2-1的抗体效价为1∶5120,IgG1-2的抗体效价为1∶160。结论利用单细胞测序技术可以快速、准确、高效率地构建含有大量抗体信息的Hcp蛋白免疫组库,利用免疫组库可以表达具有结合活性的单克隆抗体。 展开更多
关键词 鲍曼不动杆菌 溶血素共调节蛋白 免疫组库 单细胞测序 单克隆抗体
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单细胞RNA测序联合实验验证树突状细胞在慢性阻塞性肺疾病中的核心基因 被引量：2
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作者 薛廷 郑乐婷 +2 位作者 董菲 周广 钟小宁 《细胞与分子免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-105,共9页
目的 单细胞RNA测序(scRNA-Seq)联合实验验证树突状细胞在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中的核心基因。方法从基因表达数据集(GEO)数据库下载单细胞数据GSE173896和芯片数据GSE38974。GSE173896进行质控、批次矫正、降维聚类、细胞类型注释及... 目的 单细胞RNA测序(scRNA-Seq)联合实验验证树突状细胞在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中的核心基因。方法从基因表达数据集(GEO)数据库下载单细胞数据GSE173896和芯片数据GSE38974。GSE173896进行质控、批次矫正、降维聚类、细胞类型注释及组间树突状细胞差异表达基因(DC-DEG)鉴定。GSE38974差异分析得到的差异基因(DEG)与DC-DEG取交集获取共有DC-DEG,评估共有DC-DEG对COPD的诊断效能和共有DC-DEG富集分析及其与GSE38974免疫细胞浸润中激活的树突状细胞(DC)、浆细胞样树突状细胞(pDC)和Th17细胞的相关性。肺气肿小鼠模型肺组织对共有DC-DEG的mRNA表达量进行实验验证。结果 GSE173896得到组间DC-DEG 18个,GSE38974得到646个DEG,两者取交集得到3个DC-DEG,包括白细胞介素1受体拮抗剂(IL1RN)、 S100钙结合蛋白A8(S100A8)和S100A9,曲线下面积(AUC)值分别为0.841、 0.804和0.966。基因本体论分析(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)主要富集于慢性炎症反应、含胶原蛋白的细胞外基质、晚期糖基化终产物受体(RAGE)结合、 Toll样受体(TLR)结合、白细胞介素17(IL-17)信号通路等。IL1RN、 S100A8和S100A9均与激活的DC、 pDC及Th17细胞呈正相关。实验验证结果显示肺气肿小鼠肺组织IL1RN、 S100A8和S100A9的mRNA相对表达量上调。结论 IL1RN、 S100A8和S100A9可能是DC在COPD发病机制中的核心基因,为后续COPD的免疫治疗提供潜在靶点和理论依据。 展开更多
关键词 慢性阻塞性肺疾病(COPD) 单细胞RNA测序(scrna-seq) 树突状细胞(DC) 核心基因
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单细胞RNA测序技术在肺癌肿瘤微环境研究中的进展 被引量：3
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作者 王衍鸿 罗斌 +3 位作者 王卓 阙祖俊 蒋雷 田建辉 《中国肺癌杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期441-450,共10页
免疫微环境对肿瘤的发生发展起着关键作用。近年来,随着高通量测序技术的飞速发展,研究人员对肿瘤微环境中的免疫细胞组成及其功能有了更深入的了解。然而,传统的群体测序技术难以解析单个细胞层面的异质性,限制了对肿瘤微环境复杂性的... 免疫微环境对肿瘤的发生发展起着关键作用。近年来,随着高通量测序技术的飞速发展,研究人员对肿瘤微环境中的免疫细胞组成及其功能有了更深入的了解。然而,传统的群体测序技术难以解析单个细胞层面的异质性,限制了对肿瘤微环境复杂性的全面理解。单细胞RNA测序技术的兴起,为揭示肺癌免疫微环境的异质性带来了新的机遇。当前以T细胞为中心的免疫治疗在临床中容易出现免疫原性耐药或者免疫相关性肺炎等影响预后的副作用,其关键因素是肿瘤微环境中免疫细胞与肿瘤细胞的相互作用发生了变化。而单细胞RNA测序技术可以从细胞间互作、拟时序分析等角度揭示肿瘤微环境中不同亚群间的起源与作用,进而发现新的细胞亚群或新生生物标志物,为揭示免疫治疗的耐药及疗效监测等提供新的途径。该综述系统回顾了单细胞RNA测序技术在揭示肺癌特别是免疫治疗后肺癌微环境异质性方面的最新研究进展,为促进肺癌免疫治疗的精准化与个体化提供参考。 展开更多
关键词 单细胞RNA测序 肺肿瘤 免疫治疗 肿瘤异质性 肿瘤微环境
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