單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq)技術(shù)的發(fā)展為我們揭示眼科學(xué)中的細(xì)胞類型、細(xì)胞發(fā)育和分化過(guò)程以及細(xì)胞間相互作用等重要生命現(xiàn)象提供了新的研究視角。然而,在眼科領(lǐng)域進(jìn)行單細(xì)胞全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組研究時(shí)仍面臨一些挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)主要采用基于短讀長(zhǎng)的RNA測(cè)序方法,雖然可以定量描述基因表達(dá)水平,但無(wú)法精細(xì)區(qū)分基因不同異構(gòu)體。而在眼科領(lǐng)域,了解RNA可變剪切在眼發(fā)育、分化以及眼疾病發(fā)生發(fā)展等過(guò)程中的關(guān)鍵調(diào)控作用至關(guān)重要。
為了解決這些問(wèn)題,單細(xì)胞全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些新一代測(cè)序技術(shù),如PacBio和Nanopore,可以直接測(cè)序全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本,從而提供更全面的轉(zhuǎn)錄信息。然而,目前該技術(shù)在眼科領(lǐng)域的應(yīng)用還相對(duì)較少,主要是由于低通量和高測(cè)序錯(cuò)誤率等限制,通常只能處理少量細(xì)胞,限制了對(duì)眼科組織中多種細(xì)胞類型的全面分析,也無(wú)法捕捉到低豐度的轉(zhuǎn)錄本信息,極大限制了該技術(shù)的應(yīng)用。因此,推動(dòng)單細(xì)胞全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組技術(shù)的發(fā)展將為我們更好地理解眼部組織的細(xì)胞異質(zhì)性、發(fā)育過(guò)程以及疾病機(jī)制提供重要的技術(shù)手段。
最近,中山大學(xué)中山眼科中心劉奕志/肖傳樂(lè)團(tuán)隊(duì)于2023年5月6日在Nature Communications雜志上聯(lián)合發(fā)表題為“High-throughput and high-accuracy single-cell RNA isoform analysis using PacBio circular consensus sequencing”的研究論文,該項(xiàng)研究通過(guò)多個(gè)RNA鏈接建庫(kù),建立了高通量的全長(zhǎng)單細(xì)胞RNA測(cè)序方法(HIT-scISOseq),在保持測(cè)序精度前提下,突破性將單細(xì)胞全長(zhǎng)RNA測(cè)序的通量提高到了一個(gè)新水平。
圖1. HIT-scISOseq實(shí)驗(yàn)流程示意圖和技術(shù)效果
該研究應(yīng)用HIT-scISO-seq對(duì)食蟹猴角膜緣組織細(xì)胞進(jìn)行分析,在RNA異構(gòu)體水平,高度重現(xiàn)了已知的細(xì)胞類型特征(圖2),同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了大量細(xì)胞特異的marker isoform,以及揭示了角膜緣組織細(xì)胞特異的RNA異構(gòu)體剪切和表達(dá)模式??偟膩?lái)說(shuō),這項(xiàng)研究建立的HIT-scISOseq技術(shù),能夠高通量、高精度研究單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體,提供更全面的轉(zhuǎn)錄特征信息,極大提高了研究者們?cè)诟鞣N生物學(xué)過(guò)程中開辟新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的可能性。
圖2. 食蟹猴角膜緣組織單細(xì)胞RNA異構(gòu)體表達(dá)圖譜
HIT-scISOseq技術(shù)的引入會(huì)為眼科學(xué)單細(xì)胞研究帶來(lái)重要進(jìn)展。該技術(shù)的創(chuàng)新性在于通過(guò)連接技術(shù)結(jié)合PacBio HiFi長(zhǎng)讀長(zhǎng)的測(cè)序優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞全長(zhǎng)RNA測(cè)序的高通量化,顯著提高了數(shù)據(jù)的可靠性和全面性。在食蟹猴角膜緣組織細(xì)胞解析中的應(yīng)用進(jìn)一步證明了該技術(shù)在眼科學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床研究中的潛力。HIT-scISOseq技術(shù)是一項(xiàng)通用的技術(shù),能夠在未來(lái)的眼部疾病研究中,對(duì)眼部組織中不同細(xì)胞類型的RNA異構(gòu)體進(jìn)行全面的分析,深入了解疾病的發(fā)病機(jī)制和分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及發(fā)現(xiàn)潛在的治療靶點(diǎn),為靶向治療和新藥開發(fā)提供新的方向和目標(biāo)。
(通訊員:魏春福、邰夢(mèng)云、唐艷麗)
-
-
什么人適合高通量透析
胡建廣 副主任醫(yī)師
-
-
幼稚細(xì)胞是癌細(xì)胞嗎
鄧曉芳 副主任醫(yī)師
-
-
異型細(xì)胞就是癌細(xì)胞嗎
陳凱 主治醫(yī)師
-
-
寶寶發(fā)燒白細(xì)胞低中性粒細(xì)胞...
張費(fèi)通 副主任醫(yī)師
-
張?zhí)煊?/b> 主任醫(yī)師 教授
復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院 眼耳鼻整形外科
擅長(zhǎng):擅長(zhǎng)解決各種小兒...
-
-
什么人適合高通量透析
高通量透析能清除尿毒癥毒素,減輕炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、血管內(nèi)皮損傷,改善糖、脂代謝紊亂,保護(hù)殘腎功能,預(yù)防和改善營(yíng)養(yǎng)不良,從而改善尿毒癥癥狀(皮膚瘙癢、睡眠障礙、不寧腿綜合征、食欲差等),提高免疫率,減... 詳細(xì)»
-
-
傳染性單細(xì)胞增多癥是什么??
現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上有很多疾病其實(shí)都是傳染的,但都不被我們所重視,還有很多也是我們沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)的,就比如說(shuō)我們要討論的,傳染性單細(xì)胞增多癥,顧名思義這種病是傳染的,而且只要有親密接觸就會(huì)傳染,大多都是在小朋友的身... 詳細(xì)»
-
-
角膜內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)
角膜就是眼睛中“黑眼球”的部分,其結(jié)構(gòu)在組織學(xué)中可以分為五層,從前到后依次是角膜上皮層,角膜前彈力層,角膜基質(zhì)層,角膜后彈力層,角膜內(nèi)皮細(xì)胞層;角膜有一定的曲率,橫經(jīng)是11毫米左右、曲率是43個(gè)D。而... 詳細(xì)»
-
-
如何增加角膜內(nèi)皮細(xì)胞
角膜內(nèi)皮細(xì)胞位于角膜內(nèi)皮層,是角膜最內(nèi)層,對(duì)維持角膜屈光狀態(tài)和眼功能有重要作用。每個(gè)人的角膜內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量是一定的,也就是說(shuō),出生后,角膜內(nèi)皮細(xì)胞只能增加體積而不能增加數(shù)量。因此,如果損傷或炎癥導(dǎo)致角膜... 詳細(xì)»
-
-
hela細(xì)胞屬于什么細(xì)胞
Hela細(xì)胞也稱為海拉細(xì)胞,它是一種宮頸癌的細(xì)胞。它來(lái)源于一位腫瘤患者的組織,是通過(guò)培養(yǎng)得到的細(xì)胞。臨床上海拉細(xì)胞是具有無(wú)限增殖潛能的一種細(xì)胞,它主要有以下幾種特點(diǎn):第一它感染性比較強(qiáng),第二可以連續(xù)傳... 詳細(xì)»