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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
1
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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单细胞转录组测序技术在结核病研究中的应用
2
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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单细胞转录组测序技术及其在畜禽领域的研究进展
3
作者 何先钰 刘自晓 任刚 《中国畜禽种业》 2025年第8期19-32,共14页
单细胞转录组测序技术是一种能够在单细胞水平高通量分析基因转录状态的新兴技术,因其可以揭示生物体不同组织、器官的细胞图谱、转录图谱、发育轨迹及细胞异质性,在生命科学研究中备受关注。该技术已广泛应用于基因表达与调控、细胞类... 单细胞转录组测序技术是一种能够在单细胞水平高通量分析基因转录状态的新兴技术,因其可以揭示生物体不同组织、器官的细胞图谱、转录图谱、发育轨迹及细胞异质性,在生命科学研究中备受关注。该技术已广泛应用于基因表达与调控、细胞类型的精准鉴定、组织器官的生长发育以及人类相关疾病的研究。此外,可用于改善动物繁殖性能、生长性能以及动物疾病相关的基础研究。该文主要针对scRNA-Seq技术的基本概况、发展过程及其在畜禽领域的研究进展和应用进行综述,并对其进一步的发展和应用前景进行展望,以期对该技术在畜禽领域的研究与应用提供部分基础性建议。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 畜禽 品种改良 生长发育 疾病防治
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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
4
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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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
5
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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单细胞转录组测序技术在自身免疫病中应用的最新研究进展 被引量：3
6
作者 孙金梅 石春卫 +2 位作者 杨桂连 杨文涛 王春凤 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2219-2222,2228,共5页
单细胞转录组测序技术是以单个细胞为研究对象,对每个转录本的基因表达水平以及细胞间的异质性进行统计分析,在一定程度上弥补了传统测序技术的缺陷。自身免疫病是自身免疫耐受状态或自身免疫细胞调节异常时所致的自身组织细胞损伤或功... 单细胞转录组测序技术是以单个细胞为研究对象,对每个转录本的基因表达水平以及细胞间的异质性进行统计分析,在一定程度上弥补了传统测序技术的缺陷。自身免疫病是自身免疫耐受状态或自身免疫细胞调节异常时所致的自身组织细胞损伤或功能异常。本文综述了近年来关于单细胞转录组测序技术在自身免疫病中应用的研究成果,为尽早实现精准医疗提供有价值的线索。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 自身免疫病 研究进展
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单细胞转录组测序技术在家养动物中的应用 被引量：3
7
作者 张肖旭 李昊 +5 位作者 冯平捷 杨豪 李新月 吕冉 潘章源 储明星 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3276-3287,共12页
单细胞转录组测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)能够以高精度分辨率鉴定单个细胞类型和细胞状态,打破普通转录组测序(bulk RNA sequencing, RNA-seq)无法探究目标细胞具体表达特征的困境,在各个领域的探索中起到重要作用... 单细胞转录组测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)能够以高精度分辨率鉴定单个细胞类型和细胞状态,打破普通转录组测序(bulk RNA sequencing, RNA-seq)无法探究目标细胞具体表达特征的困境,在各个领域的探索中起到重要作用,目前广泛应用于人类及小鼠发育生物学、肿瘤学、免疫学、复杂疾病、肠道微生物组及临床应用等诸多领域。近年来,scRNA-seq在畜牧业领域也开展了一些开创性的研究并获得了一系列的成果,主要集中在动物繁殖性能、胚胎发育、关键性状解析等方面,但相较于在人类上的应用还较为薄弱,在其他领域的应用也仍有待深入。本文主要综述了scRNA-seq的工作流程及其在家养动物中应用的研究进展,以期为提高scRNA-seq分析效率以及在家养动物中的创新应用提供参考。 展开更多
关键词 单细胞 转录组测序 家养动物
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单细胞转录组测序技术在精子发生研究中的应用进展 被引量：1
8
作者 马媛 金昊延 +2 位作者 王娜娜 李颀菡 张令锴 《中国畜牧兽医》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4400-4409,共10页
精子发生是在哺乳动物睾丸内通过一系列细胞分化和发育,最终形成精子的过程,在时间和空间上具有高度异质性。随着生物信息学的不断更新与发展,以往研究大多依赖于对各种细胞类型的RNA进行分析。然而,从睾丸中分离每一种细胞类型是非常... 精子发生是在哺乳动物睾丸内通过一系列细胞分化和发育,最终形成精子的过程,在时间和空间上具有高度异质性。随着生物信息学的不断更新与发展,以往研究大多依赖于对各种细胞类型的RNA进行分析。然而,从睾丸中分离每一种细胞类型是非常大的挑战,因此在转录组水平上对于不同类型的睾丸生殖细胞的研究相对较少。近年来,由于科技的进步和发展,单细胞转录组测序(scRNA-Seq)技术已推出多种测序平台,其使用范围和场景不断扩大,在神经、肿瘤、免疫、生长发育和疾病等领域广泛应用,研究对象主要涉及人、模式生物及家畜。该技术可高效捕获睾丸内单个细胞,进行高通量测序分析,获取其转录组水平信息,精细描述其细胞类型,揭示细胞异质性,并推测其发育轨迹。目前,scRNA-Seq已经开始从家畜生殖细胞的角度对家畜精子发生相关机制进行更深入的探究,以此进一步研究家畜精子发生的相关过程。因此,作者在阐述scRNA-Seq技术方法的基础上,总结论述了其在牛、羊和猪等家畜精子发生领域中的应用进展,为家畜精子发生的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 精子发生 家畜
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三代测序和单细胞转录组测序技术在家畜雄性生殖领域的研究进展 被引量：1
9
作者 王兴东 郭宪 《中国草食动物科学》 CAS 北大核心 2024年第3期59-65,共7页
雄性家畜优良的繁殖性能可以提高养殖效益,促进家畜种群的改良和生产性能的提升,而睾丸正常发育是雄性哺乳动物精子发生及有效繁殖力的先决条件。近年来,高通量测序技术已广泛应用于哺乳动物睾丸发育及精子发生的各项研究中。其中三代... 雄性家畜优良的繁殖性能可以提高养殖效益,促进家畜种群的改良和生产性能的提升,而睾丸正常发育是雄性哺乳动物精子发生及有效繁殖力的先决条件。近年来,高通量测序技术已广泛应用于哺乳动物睾丸发育及精子发生的各项研究中。其中三代测序和单细胞转录组测序技术已经成为深入研究家畜雄性生殖及精子发生机制的有效工具。文章综述了雄性睾丸发育,三代测序和单细胞转录组测序技术及其在睾丸发育中的应用和研究进展,揭示出与雄性生殖发育相关的关键基因和途径,为提高家畜的繁殖效率及研究生殖疾病的病因提供参考依据。 展开更多
关键词 三代测序 单细胞转录组 雄性生殖
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单细胞RNA测序技术在乳腺发育及相关疾病中的应用进展
10
作者 文诗仪 胡杨 +2 位作者 陈翔宇 周建大 李萍 《中南大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第6期1080-1087,共8页
乳腺细胞亚群的时空异质性作为乳腺细胞生理发育、病理演变及乳腺肿瘤发生和发展的核心生物学基础,但其复杂的调控机制尚未完全阐明。单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)技术凭借其高分辨率的优势,为解析乳腺细胞异... 乳腺细胞亚群的时空异质性作为乳腺细胞生理发育、病理演变及乳腺肿瘤发生和发展的核心生物学基础,但其复杂的调控机制尚未完全阐明。单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)技术凭借其高分辨率的优势,为解析乳腺细胞异质性提供了强大的工具。该技术能够构建高精度乳腺细胞图谱,准确鉴定不同细胞亚群,并重构从干/祖细胞向功能性上皮细胞分化的轨迹。通过揭示细胞命运决定的转录调控网络、细胞间的通讯模式以及微环境的动态互作,scRNA-seq不仅深化了人们对乳腺发育分子机制的理解,也为阐明乳腺癌、巨乳症等相关疾病的发病机制提供了新视角。scRNA-seq在发现疾病早期分子标志物、解析肿瘤异质性与治疗抵抗机制方面展现出巨大潜力。总结scRNA-seq技术在乳腺细胞异质性研究中的应用进展,并整合空间组学等多模态数据,可为揭示乳腺发育及相关疾病的分子机制和制订精准治疗策略提供关键证据和新思路。 展开更多
关键词 单细胞RNA测序 乳腺发育 乳腺癌 巨乳症 转录组学 胚胎多能祖细胞
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单细胞转录组测序技术在水产养殖领域的应用
11
作者 张志强 简纪常 《广东海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期130-138,共9页
单细胞转录组测序技术可揭示不同组织细胞间和同一组织不同细胞间的异质性,已大量用于模式物种研究,但在水产养殖物种中的应用则处于起步阶段。综述单细胞转录组测序技术在水产养殖物种的人工繁殖、良种选育和病害防控相关研究中的应用... 单细胞转录组测序技术可揭示不同组织细胞间和同一组织不同细胞间的异质性,已大量用于模式物种研究,但在水产养殖物种中的应用则处于起步阶段。综述单细胞转录组测序技术在水产养殖物种的人工繁殖、良种选育和病害防控相关研究中的应用,指出其在应用过程中存在样本采集、单细胞分离、数据分析方面的困难,并提出相应的解决举措,展望其在水产养殖领域内应用的发展前景,为促进单细胞转录组测序技术在水产养殖领域的广泛应用提供参考。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序技术 水产养殖 应用 进展
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基于单细胞转录组测序技术筛选蟾蜍耳后腺免疫修复基因
12
作者 郭媛媛 陈晶 +2 位作者 陈文潇 洪永健 胡晶红 《山东农业科学》 北大核心 2024年第11期133-140,共8页
中华大蟾蜍是我国传统药源动物,是名贵中药材蟾酥的基原物种之一。为筛选中华大蟾蜍耳后腺免疫修复基因,本试验采用Illumina测序平台对成年中华大蟾蜍耳后腺组织样本进行单细胞转录组测序(scRNA-seq),完成scRNA-seq文库构建后进行细胞... 中华大蟾蜍是我国传统药源动物,是名贵中药材蟾酥的基原物种之一。为筛选中华大蟾蜍耳后腺免疫修复基因,本试验采用Illumina测序平台对成年中华大蟾蜍耳后腺组织样本进行单细胞转录组测序(scRNA-seq),完成scRNA-seq文库构建后进行细胞亚群分类,对细胞亚群中上调表达基因和免疫修复相关基因进行分析,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对候选基因进行初步筛选与验证。结果表明,蟾蜍耳后腺组织中用于文库构建和双端测序的细胞数量为8414个,每个细胞的平均读数和中位基因数为46326和734,可用于进一步分析的高质量细胞数为7687个。聚类分析得到12个细胞亚群,并推测Cluster 10是来源于结缔组织的浆细胞。通过GO和KEGG分析对Cluster 10中的217个上调表达基因进行分析,鉴定出多个参与机体免疫的生物过程和通路,包括淋巴细胞活化、淋巴细胞分化及白细胞活化等生物过程和细胞受体信号通路、Fc epsilon RI信号通路及趋化因子信号通路等免疫相关通路。从Cluster 10的差异基因中筛选出MYO1F基因和CYBB基因为中华大蟾蜍耳后腺免疫修复基因,并通过qRT-PCR对两基因进行验证,推测对免疫修复具有正向调节作用。本研究结果可为后续挖掘蟾蜍耳后腺免疫修复基因、研究蟾蜍耳后腺采酥后的修复机制提供理论依据,为蟾蜍耳后腺单细胞组学研究提供参考信息。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 中华大蟾蜍 耳后腺 免疫修复基因 实时荧光定量PCR
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单细胞转录组测序和染色质可及性测序技术概述及应用
13
作者 王飞 王军辉 +6 位作者 张耀丹 姚程程 王少丽 夏永秀 李艺柔 张蔷 李少锋 《温带林业研究》 2024年第4期85-88,共4页
细胞异质性是生物组织的普遍特征,单细胞测序技术兴起能解决传统测序不能解决的细胞异质性带来的基因组、转录组、蛋白质组水平差异。非编码水平的染色质动态调控对基因转录调节具有重要作用,染色质可及性测序技术为科研人员提供了全基... 细胞异质性是生物组织的普遍特征,单细胞测序技术兴起能解决传统测序不能解决的细胞异质性带来的基因组、转录组、蛋白质组水平差异。非编码水平的染色质动态调控对基因转录调节具有重要作用,染色质可及性测序技术为科研人员提供了全基因组范围的染色质开放区域信息。单细胞转录组测序(scRNA-seq)、染色质可及性测序(scATAC-seq)技术首先被应用在动物、人体组织研究,近五年scRNA-seq、scATAC-seq技术开始应用在植物研究中。单细胞水平的高通量测序技术为分析植物细胞异质性图谱提供有力手段。染色质可及性测序是分析染色质开放、关闭区域的重要手段。近年来,上述技术在植物中的应用文献报道呈明显的上升趋势。本文深入探讨了这些新兴技术的原理和方法,以及它们的应用和对植物科学研究的贡献,并对单细胞转录组测序(scRNA-seq)、染色质可及性测序(scATAC-seq)及其联合运用在阐明植物细胞异质性和基因调控复杂机制方面进行全面概述。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 单细胞染色质可及性测序 细胞异质性
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单细胞转录组测序技术在脊髓损伤免疫微环境研究中的应用进展
14
作者 张楠 闫华筝 +5 位作者 高建雄 张霖 赵成辰 包芊慧 胡建国 吕合作 《细胞与分子免疫学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第12期1133-1137,共5页
脊髓损伤(SCI)是一个涉及多种细胞相互作用的复杂病理生理过程,传统的测序方法只能检测受损局部细胞群体的平均基因表达水平,难以体现其异质性,因此需要新技术揭示细胞间的异质性和复杂的细胞间相互作用。单细胞转录组测序(scRNA-seq)... 脊髓损伤(SCI)是一个涉及多种细胞相互作用的复杂病理生理过程,传统的测序方法只能检测受损局部细胞群体的平均基因表达水平,难以体现其异质性,因此需要新技术揭示细胞间的异质性和复杂的细胞间相互作用。单细胞转录组测序(scRNA-seq)技术通过一系列测序技术实现高分辨检测单个细胞水平表达谱,以提供有关细胞异质性和功能、潜在分子机制、细胞命运转变和参与疾病发展的细胞间相互作用的信息,为基础和转化研究提供有价值的基因表达数据,有利于从中找出针对性治疗的干预靶点。本综述讨论了有关scRNA-seq技术及其在SCI后损伤局部免疫微环境中的多方面应用,将有助于更全面了解SCI免疫微环境的病理生理过程。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序技术(scrna-seq) 脊髓损伤免疫微环境 中性粒细胞 小胶质细胞 单核/巨噬细胞 星形胶质细胞 细胞间相互作用 综述
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天子蓝盘丽鱼皮肤组织的单细胞转录组测序
15
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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基于单细胞转录组学测序的巨噬细胞在肝硬化-肝癌疾病进展中的功能研究 被引量：4
16
作者 任凌萱 卢子琪 +1 位作者 齐威 冯志杰 《中国全科医学》 北大核心 2024年第29期3654-3663,共10页
背景肝脏巨噬细胞在构建宿主防御机制及维持机体内环境稳定中发挥重要作用,也是参与肝脏损伤和修复的重要细胞成分。单核细胞来源的巨噬细胞在基因调控以及具体功能方面与肝脏固有巨噬细胞不尽相同。90%以上的原发性肝癌发生在肝硬化的... 背景肝脏巨噬细胞在构建宿主防御机制及维持机体内环境稳定中发挥重要作用,也是参与肝脏损伤和修复的重要细胞成分。单核细胞来源的巨噬细胞在基因调控以及具体功能方面与肝脏固有巨噬细胞不尽相同。90%以上的原发性肝癌发生在肝硬化的基础上,巨噬细胞在肝硬化及肝癌疾病进展中的动态变化规律值得探讨。目的解析不同来源肝脏巨噬细胞的转录组学差异,分析巨噬细胞在肝硬化-肝癌疾病进展中的动态变化规律,探索预防肝硬化进展为肝癌的潜在策略。方法本研究通过从GEO数据库获取健康、肝硬化及肝癌组织的单细胞转录组学数据。健康及肝硬化数据来自GEO数据库GSE136103数据集,取自5例健康肝脏以及5例肝硬化肝脏的数据。肝癌数据来自GEO数据库GSE149614数据集,取自10例肝癌患者的数据。通过Seurat软件包分别对肝硬化及肝癌样本的数据进行聚类,鉴定各个细胞类型。将肝硬化样本中的3簇巨噬细胞亚群提取后,分析各个亚群前200个特异性表达基因,应用Metascape在线分析软件对各亚簇特异性表达基因进行功能分析。提取巨噬细胞亚群肝硬化特异性表达基因,通过KEGG功能分析探究巨噬细胞在肝硬化中的功能。将肝硬化以及肝癌单细胞转录组数据通过CellChat软件包进行细胞间相互作用分析,对比肝硬化与肝癌样本巨噬细胞的细胞通讯的差异。将健康对照、肝硬化以及肝癌三者不同来源的巨噬细胞通过Harmony软件包去批次效应,之后导入Monocle软件包进行伪时序分析,构建健康肝脏-肝硬化肝脏-肝癌巨噬细胞的演变轨迹。利用limma软件包找寻在健康肝脏-肝硬化肝脏-肝癌巨噬细胞的演变过程中连续上调以及下调的基因,并进行功能富集分析。结果对所有细胞进行无监督聚类,根据标记基因表达情况,共提取出3个巨噬细胞亚簇(分别为Mac1,Mac2和Mac3)。其中Mac1起源于组织驻留巨噬细胞(Kupffer细胞),Mac2以及Mac3起源于血液单核细胞,并且其数量在肝硬化组织中明显增多。在肝硬化组织中的Mac1表现了适应性免疫系统相关功能的上调,Mac2以及Mac3亚群均表现出吞噬体相关功能以及抗原提呈功能的下调。肝硬化与肝癌样本中巨噬细胞与其他类型细胞的通讯存在巨大的差异。某些细胞间通讯仅发生于肝硬化巨噬细胞中,这包括干扰素Ⅱ(IFN-Ⅱ)以及CD40等信号通路的细胞通讯。经过去批次效应的处理后,对健康肝脏、肝硬化肝脏以及肝癌巨噬细胞进行伪时序分析,结果提示三组数据存在特定的时序关系。本研究发现81个在该过程中连续下调的基因,然而未发现在健康肝脏-肝硬化肝脏-肝癌巨噬细胞演变过程中连续上调的基因。功能分析提示连续下调基因存在对细菌免疫反应的功能富集。结论肝硬化巨噬细胞可以分为3个亚群,其中Mac1来自肝脏固有Kupffer细胞,Mac2、Mac3来自血液单核细胞。肝硬化中诸多免疫相关细胞通讯例如IFN-Ⅱ以及CD40通路在肝癌中消失。健康肝脏-肝硬化肝脏-肝癌巨噬细胞演变过程存在对细菌免疫反应的持续下调,这可能加重了门脉高压造成的肠道菌群位移的危害。对于肝硬化患者,尽早地治疗门脉高压造成的肠漏,可能是重要的治疗策略。 展开更多
关键词 巨噬细胞 肝硬化 肝纤维化 肝肿瘤 单细胞转录组学测序 细胞间相互作用
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单细胞转录组测序在病原微生物肺部感染研究中的应用 被引量：1
17
作者 黄佳佳 王楚雯 +3 位作者 刘颖 张莹莹 陈染 钱国清 《中国病理生理杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期950-955,共6页
肺部感染是指在终末气道、肺泡腔及肺间质中由细菌、真菌和病毒等病原体诱发的炎症,是威胁人类健康的全球十大问题之一。2019年,世界卫生组织数据显示肺部感染致全球近260万死亡,位列第四大死因^([1]),而且,成人肺部感染的发作次数呈上... 肺部感染是指在终末气道、肺泡腔及肺间质中由细菌、真菌和病毒等病原体诱发的炎症,是威胁人类健康的全球十大问题之一。2019年,世界卫生组织数据显示肺部感染致全球近260万死亡,位列第四大死因^([1]),而且,成人肺部感染的发作次数呈上升趋势,特别是≥70岁的男性患者数量增幅最为显著^([2])。病原微生物的感染是病原体与免疫相互作用的结果,不同病原体引起的肺部感染作用机制不同,感染的病原体可激活免疫信号通路和诱导炎症风暴,诱发急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)^([3]),导致预后不佳,甚至死亡。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 肺部感染 病原微生物
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单细胞转录组测序在多发性骨髓瘤诊治和预后中的意义 被引量：2
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作者 刘文慧 吴涛 《中国病理生理杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1554-1558,共5页
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种在临床和生物学都具有异质性的浆细胞恶性肿瘤。尽管进行了广泛的研究,在治疗方面取得了相当大的进展,但疾病的异质性和复发仍然是MM治疗的一大挑战。基于新一代测序的单细胞转录组测序(single-... 多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种在临床和生物学都具有异质性的浆细胞恶性肿瘤。尽管进行了广泛的研究,在治疗方面取得了相当大的进展,但疾病的异质性和复发仍然是MM治疗的一大挑战。基于新一代测序的单细胞转录组测序(single-cell transcriptome sequencing,scRNA-seq)技术,能够从单细胞水平探测肿瘤细胞和骨髓微环境的异质性,从而提高我们对MM诊断分层、精确治疗和预后预测的认识。本文就scRNA-seq在MM诊断、治疗及预后中的应用进行综述。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 多发性骨髓瘤 异质性 微环境
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单细胞转录组测序在头颈部鳞状细胞癌研究中的应用进展
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作者 刘海岩 马坚 《口腔医学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1042-1048,共7页
头颈部鳞状细胞癌是最常见的头颈部恶性肿瘤,该疾病异质性显著,病因至今仍未明确。单细胞转录组测序可以在单个细胞水平上,通过无偏、高通量和高分辨率的转录组测序获得相关数据并进行信息分析,已成为了解头颈部鳞状细胞癌发生的分子机... 头颈部鳞状细胞癌是最常见的头颈部恶性肿瘤,该疾病异质性显著,病因至今仍未明确。单细胞转录组测序可以在单个细胞水平上,通过无偏、高通量和高分辨率的转录组测序获得相关数据并进行信息分析,已成为了解头颈部鳞状细胞癌发生的分子机制,制定预防和治疗新策略的有力工具。本文概述了单细胞转录组测序在肿瘤微环境的表征、肿瘤侵袭和转移、人乳头状瘤病毒(human papilloma virus,HPV)与非HPV感染头颈部鳞状细胞癌和免疫治疗方面的研究成果及应用进展,旨在为头颈部鳞状细胞癌的研究与诊疗提供新思路。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 头颈部鳞状细胞癌 肿瘤微环境 人乳头状瘤病毒 肿瘤免疫
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深度学习在单细胞转录组学中的应用 被引量：1
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作者 王天宇 高诗铠 +1 位作者 邵金凤 赵永兵 《生理科学进展》 北大核心 2025年第3期226-234,共9页
单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing)是一种在单细胞水平上对全基因组基因表达进行高通量测序的技术,能有效解析细胞群体异质性,目前广泛应用于发育、疾病等研究领域。由于单细胞转录组数据通常存在高噪声、高维度和高稀疏性... 单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing)是一种在单细胞水平上对全基因组基因表达进行高通量测序的技术,能有效解析细胞群体异质性,目前广泛应用于发育、疾病等研究领域。由于单细胞转录组数据通常存在高噪声、高维度和高稀疏性等特征,传统分析方法在处理这些数据时存在明显局限性。近年来,以自编码器、生成对抗网络为代表的深度学习模型被广泛应用到单细胞转录组数据分析中,包括表达值插补、批次效应校正、数据降维、细胞聚类和细胞类型注释等,并展现了深度学习在单细胞转录组数据分析中的优越性。特别地,基于Transformer的深度学习大模型,通过自注意力机制学习基因间隐含依赖关系以及基因表达与细胞之间的关联,为单细胞转录组数据分析提供了新路径和发展方向,并为多模态组学整合分析提供了创新的解决方案和潜在的应用前景。 展开更多
关键词 单细胞转录组测序 数据挖掘 深度学习 神经网络
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