2011年，《自然方法》(Nature Methods)杂志将单细胞研究方法列为未来几年最值得关注的技术领域之一。2013 年，《科学》(Science)杂志将单细胞测序列为年度最值得关注的六大领域榜首，《自然方法》杂志将单细胞测序的应用列为2013年年度最重要的方法学进展。
时至今日，单细胞测序技术在推动微生物、发育生物学、神经科学、免疫、癌症等领域的发展，对生命科学研究意义重大。
从本月起，SBC开设文献速递新板块，按月推送最新的高分文献汇总，内容包含文献题目，影响因子以及摘要概览等信息，并提供部分原文下载。（联系小编，获取文章资源）
我们先来看一下8月单细胞测序文章发表情况：
文章一：
文章题目：Single-cell spatial sequencing
中文题目：单细胞空间测序
影响因子：38.334
作者：Alam O.
引用：Nat Genet. 2021 Aug;53(8):1119. doi: 10.1038/s41588-021-00919-7.
文章二：
文章题目：Single-nucleus chromatin accessibility and transcriptomic characterization of Alzheimer's disease
中文题目：阿尔茨海默病的单核染色质可及性和转录组学特征
影响因子：38.331
作者：Morabito S, Miyoshi E, Michael N, Shahin S, Martini AC, Head E, Silva J, Leavy K, Perez-Rosendahl M, Swarup V.
引用：Nat Genet. 2021 Aug;53(8):1143-1155. doi: 10.1038/s41588-021-00894-z. Epub 2021 Jul 8.
摘要：大脑的基因调控景观在健康和疾病方面是高度动态的，协调不同细胞类型之间的生物过程。文章提出一项对晚期阿尔茨海默病 (AD) 中 191,890 个细胞核的多组学单核研究，分析相同生物样本中的染色质可及性和基因表达，并揭示巨大的细胞异质性。确定细胞类型特异性、疾病相关的候选顺式调控元件及其候选靶基因，包括一个包含 APOE 和 CLU 链接的少突胶质细胞相关调控模块。描述了由全基因组关联研究定义的 AD 风险位点子集的特定细胞类型中的顺式调节关系，证明这种多组学单核方法的实用性。胶质细胞群的轨迹分析确定了与疾病相关的转录因子，如 SREBF1，及其调控目标。最后，引入单核一致加权基因共表达分析，一种对稀疏单细胞数据鲁棒的共表达网络分析策略，并对 AD 转录组进行系统级分析。
文章三：
文章题目：SnapHiC: a computational pipeline to identify chromatin loops from single-cell Hi-C data
中文题目：SnapHiC：从单细胞 Hi-C 数据中识别染色质环的计算管道
影响因子：28.541
作者：Yu M, Abnousi A, Zhang Y, Li G, Lee L, Chen Z, Fang R, Lagler TM, Yang Y, Wen J, Sun Q, Li Y, Ren B, Hu M.
引用：Nat Methods. 2021 Aug 26. doi: 10.1038/s41592-021-01231-2. Online ahead of print.
摘要：单细胞 Hi-C (scHi-C) 分析越来越多地用于绘制不同组织环境中的染色质结构，但仍然缺乏从 scHi-C 数据中以高分辨率定义染色质环的计算工具。该文描述了 Hi-C 的单核分析管道 (SnapHiC)，一种可以从 scHi-C 数据中以高分辨率和准确度识别染色质环的方法。使用来自 742 个小鼠胚胎干细胞的 scHi-C 数据，将 SnapHiC 与许多为绘制染色质环和散装 Hi-C 相互作用而开发的计算工具进行基准测试。通过分析来自 2,869 个人类前额叶皮质细胞的单核甲基 3C-seq 数据进一步证明它的用途，该数据揭示了细胞类型特异性染色质环并预测与神经精神疾病相关的非编码序列变异的推定靶基因。结果表明 SnapHiC 可以促进复杂组织中细胞类型特异性染色质结构和基因调控程序的分析。
文章四：
文章题目：Spatial and cell type transcriptional landscape of human cerebellar development
中文题目：人类小脑发育的空间和细胞类型转录景观
影响因子：24.884
作者：Aldinger KA, Thomson Z, Phelps IG, Haldipur P, Deng M, Timms AE, Hirano M, Santpere G, Roco C, Rosenberg AB, Lorente-Galdos B, Gulden FO, O'Day D, Overman LM, Lisgo SN, Alexandre P, Sestan N, Doherty D, Dobyns WB, Seelig G, Glass IA, Millen KJ.
引用：Nat Neurosci. 2021 Aug;24(8):1163-1175. doi: 10.1038/s41593-021-00872-y. Epub 2021 Jun 17.
摘要：人类新生儿小脑是其成人大小的四分之一，但包含将环境线索与发育中的运动、认知和情感技能整合到成年期所需的蓝图。尽管成熟的小脑神经解剖学得到了很好的研究，但对其发育起源的理解是有限的。在这项研究中，作者通过结合激光捕获显微镜和 SPLiT-seq 单核转录组学系统地绘制了人类胎儿小脑的分子、细胞和空间组成。分析细胞类型内和整个发育过程中功能不同的区域和基因表达动态。由此产生的细胞图谱表明，小脑原基的分子组织概括了细胞结构上不同的区域和与小鼠小脑不同的发育瞬态细胞类型。通过将儿童和成人神经系统疾病的显性基因映射到该数据集上，确定疾病机制背后的相关细胞类型。这些数据为探索人类小脑发育和疾病的细胞基础提供了资源。
文章五：
文章题目：Altered oligodendroglia and astroglia in chronic traumatic encephalopathy
中文题目：慢性创伤性脑病中少突胶质细胞和星形胶质细胞的改变
影响因子：17.084
作者：Chancellor KB, Chancellor SE, Duke-Cohan JE, Huber BR, Stein TD, Alvarez VE, Okaty BW, Dymecki SM, McKee AC.
引用：Acta Neuropathol. 2021 Aug;142(2):295-321. doi: 10.1007/s00401-021-02322-2. Epub 2021 May 21.
摘要：慢性创伤性脑病 (CTE) 是一种累进性脑病，见于接触性运动运动员、退伍军人和其他暴露于重复头部撞击的人。白质稀疏和轴突丢失已在 CTE 中报告，但尚未在分子或细胞水平上进行表征。文章展示了来自 8 个经神经病理学证实的 CTE 和 8 个年龄和性别匹配的对照个体的死后背外侧额叶白质细胞核的 RNA 测序谱。使用无偏聚类方法分析这些概况，确定 18 个转录组学上不同的细胞群（簇），反映细胞类型和/或细胞状态，其中一个子集显示了 CTE 和对照组织之间的差异。应用于与单核 RNA-seq 工作中使用的组织切片相邻的组织切片的独立原位方法产生类似的发现。发现少突胶质细胞在 CTE 白质样本中受影响最严重；它们在数量上有所减少，并且在亚型群中的相对比例发生了变化。此外，富含 CTE 的少突胶质细胞群显示出更多与铁代谢和细胞应激反应相关的转录本。CTE 组织在组织学上也表现出过量的铁积累。在星形胶质细胞中，CTE 和对照样品之间的总细胞数无法区分，但与对照相比，CTE 星形胶质细胞组中与神经炎症相关的转录本升高。这些结果证明 CTE 少突胶质细胞和星形胶质细胞的特定分子和细胞差异，并表明白质改变是 CTE 神经变性的一个关键方面。
文章六：
文章题目：Opening up the Single-Cell Toolbox for Microbial Natural Products Research
中文题目：打开微生物天然产物研究的单细胞工具箱
影响因子：15.331
作者：Cahn JKB, Piel J.
引用：Angew Chem Int Ed Engl. 2021 Aug 16;60(34):18412-18428. doi: 10.1002/anie.201900532. Epub 2021 Mar 26.
摘要：产生天然产物的各种微生物代表了新疗法、药物先导和科学工具的重要来源。然而，绝大多数并没有在无菌文化中生长，并且是复杂社区的成员。虽然宏基因组学、转录组学和蛋白质组学等元组学方法揭示了这种“微生物暗物质”的集体分子特征，但对单个微生物组成员的研究可能具有挑战性。为了解决这些限制，在过去的十五年中开发了许多具有单一细菌分辨率的技术。虽然其中一些被微生物生态学家所接受，但对挖掘微生物以获取天然产物感兴趣的研究人员却很少使用。在这篇综述中，讨论了用于靶向单细胞分析的可用和新兴技术，特别关注在天然产物的发现和研究中的应用。
文章七：
文章题目：Single-Cell Proteomics
中文题目：单细胞蛋白质组学
影响因子：13.8
作者：Vistain LF, Tay S.
引用：Trends Biochem Sci. 2021 Aug;46(8):661-672. doi: 10.1016/j.tibs.2021.01.013. Epub 2021 Feb 27.
摘要：无法对细胞的蛋白质组进行广泛的、最小偏差的测量是理解基因表达如何转化为细胞表型的主要瓶颈。与核酸测序不同，没有主要的方法来进行单细胞蛋白质组学测量。相反，方法通常侧重于少量蛋白质的绝对定量或高度多路复用的蛋白质测量。微流体和输出编码的进步导致这两个方面的重大改进。作者回顾了使数百种蛋白质测量和超高灵敏度定量成为可能的最新进展。重点介绍新兴技术，例如单细胞质谱法，它们可以实现细胞蛋白质组的无偏见测量。
文章八：
文章题目：Single-Cell Analysis of the Pan-Cancer Immune Microenvironment and scTIME Portal
中文题目：泛癌免疫微环境和 scTIME 门户的单细胞分析
影响因子：11.154
作者：Hong F, Meng Q, Zhang W, Zheng R, Li X, Cheng T, Hu D, Gao X.
引用：Cancer Immunol Res. 2021 Aug;9(8):939-951. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-20-1026. Epub 2021 Jun 11.
摘要：单细胞测序开启了研究肿瘤免疫微环境（TIME）的新时代。然而，在单细胞分辨率下，缺乏解决 TIME 身份和多样性的泛癌分析。本文首先建立了一个泛癌单细胞参考，具有精炼的亚细胞类型和识别新的细胞类型特异性转录因子。然后提出 TIME 共同特征的泛癌观点，并在丰度、细胞状态和细胞通讯等方面比较患者和肿瘤类型中每种免疫细胞类型的变化。发现功能失调的 T 细胞的丰度和细胞状态变化最大，而调节性 T 细胞的丰度和细胞状态相对稳定。肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 的一个子集 PLTP + C1QC + TAM 可能通过细胞因子/趋化因子信号传导调节功能失调的 T 细胞的丰度。TIMEs 的配体-受体通讯网络具有肿瘤类型特异性，并由富含肿瘤的免疫细胞主导。我们还开发了具有 scTIME 特定分析模块和统一细胞注释的单细胞时间 (scTIME) 门户 (http://scTIME.sklehabc.com)。除了使用精细细胞类型分类的免疫细胞组成和相关性分析外，该门户还提供细胞间相互作用和细胞类型特异性基因特征分析。单细胞泛癌分析和 scTIME 门户将提供对 TIME 特征以及免疫疗法的分子和细胞机制的更多见解。
文章九：
文章题目：Using single-nucleus RNA-sequencing to interrogate transcriptomic profiles of archived human pancreatic islets
中文题目：使用单核 RNA 测序来询问存档的人类胰岛的转录组谱
影响因子：11.114
作者：Basile G, Kahraman S, Dirice E, Pan H, Dreyfuss JM, Kulkarni RN.
引用：Genome Med. 2021 Aug 10;13(1):128. doi: 10.1186/s13073-021-00941-8.
背景：人类胰岛是代谢研究的中心焦点。转录组学经常用于使用单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 询问培养的人类胰岛细胞的变化。作者引入单核 RNA 测序 (snRNA-seq) 作为研究移植的人类胰岛的替代方法。
方法：使用 Nuclei EZ 方案从新鲜和冷冻的人胰岛细胞中获得核制剂。这些准备工作首先用于生成 snRNA-seq 数据集，并与从同一供体的细胞中获得的 scRNA-seq 输出进行比较。最后，我们使用 snRNA-seq 来获得移植在免疫缺陷动物中的存档人类胰岛的转录组谱。
结果：观察到在应用于新鲜和冷冻培养或移植的人类胰岛样本的 scRNA-seq 和 snRNA-seq 之间，在识别细胞类型和基因比例方面几乎完全一致，以及全球和胰岛细胞类型基因特征的强关联。
结论：建议将 snRNA-seq 作为一种可靠的策略来探测新鲜收获或冷冻的移植人胰岛细胞来源的转录组学特征，尤其是当 scRNA-seq 不理想时。
文章十：
文章题目：Current Methodological Challenges of Single-Cell and Single-Nucleus RNA-Sequencing in Glomerular Diseases
中文题目：当前单细胞和单核 RNA 测序在肾小球疾病中的方法学挑战
影响因子：10.122
作者：Deleersnijder D, Callemeyn J, Arijs I, Naesens M, Van Craenenbroeck AH, Lambrechts D, Sprangers B.
引用：J Am Soc Nephrol. 2021 Aug;32(8):1838-1852. doi: 10.1681/ASN.2021020157. Epub 2021 Jun 17.
摘要：单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 和单核 RNA-seq (snRNA-seq) 允许以单细胞分辨率对肾活检标本中的数千个细胞进行转录组分析。这两种方法都是揭示肾小球疾病潜在病理生理学的有前途的工具。本综述概述了在设计专注于肾小球病的单细胞转录组学实验时应解决的技术挑战。从用于单细胞转录组学的核心针活检标本中分离肾小球细胞仍然很困难，这取决于五个主要因素。首先，核心针活检产生的组织材料很少，需要几个样本来识别肾小球细胞。其次，新鲜和冷冻组织样本都可能产生肾小球细胞，尽管每个实验管道都有不同的优势。第三，在单细胞分析之前富集人体组织中的肾小球细胞具有挑战性，因为没有有效的标准化管道可用。第四，目前的温细胞解离方案可能会损害肾小球细胞并诱导转录伪影，这可以通过使用冷解离技术以降低细胞解离效率为代价来最小化。最后，snRNA-seq 方法在分离肾小球细胞方面可能优于 scRNA-seq；然而，snRNA-seq 对核心针活检标本的疗效仍有待证明。单细胞组学领域正在迅速发展，这些技术在多组学分析中的整合无疑将为肾小球疾病的复杂病理生理学带来新的见解。