文献学习017--[sc]单细胞测序揭示心衰患者循环免疫细胞的广泛变化

这一篇是21年发在Cardiovascular Research上的文章，看完的感觉就是单细胞的文章还是好发啊(＞﹏＜)...思路上没啥学习的地方，不过单核细胞三群的区分方法还是值得借鉴的

免疫细胞在心脏损伤中具有双向作用，它在介导损伤引起心衰的同时也可以促进血管生成和损伤修复。此前有研究显示急性心衰患者外周血intermediate和非经典的单核细胞数量增加，而且intermediate单核细胞数目增加还与心衰的不良预后相关。但是心衰患者外周血单核细胞的特性仍然未知。
为了进一步探究心衰患者外周血循环单核细胞的异质性和作用，作者分选了CD31⁺细胞（CD31/PECAM1在经典，非经典和intermediate单核细胞，造血祖细胞，内皮细胞和其他一些免疫细胞）并进行了单细胞测序。

CD31我们通常都用来做内皮的marker，原来也可以用来分选外周血单核细胞啊

流式结果也确实可以看到三种单核细胞都表达CD31，但是这个marker在淋巴细胞和血小板也表达，不是很特异。

1. Impact of heart failure on circulating CD31⁺ cells

通过CD31的磁珠对8个EFrHF和8个HC的PBMC细胞进行了分选和单细胞测序，质控后得到181712个细胞。

Fig 1A：181712个细胞的总览，分了16个cluster。
Fig 1B-E：所有的细胞中包含5种细胞：T细胞，NK细胞，单核细胞，巨核细胞和B细胞
Fig 1F：五种细胞的比例图，可以看到HF患者的CD31⁺细胞和HC相比，单核明显增多，T细胞明显减少。
Fig 1G H：单细胞结果显示HF患者单核/T细胞比例增加，流式验证了这个结果。
Fig 1I：和HC相比，HF的差异基因在五类细胞中表达的韦恩图，结果显示大部分差异基因都在Monocyte和T细胞表达。

2. Characterization of circulating monocytes in patients with heart failure

由于单核细胞是最大的细胞群，而且出现了很明显的转录改变，所以对单核细胞进行了更进一步的分析。
Fig 2A B：对单核细胞进行重新聚类
Fig 2C：HF的单核细胞和HC相比上调基因的GO富集展示图，富集到了炎症反应，IL-1b介导的信号通路，细胞因子产生，巨噬细胞分化和伤口愈合反应等信号通路。（看起来是用GOplot画的，但是好丑哦这个图）
Fig 2D-F：根据CD14和CD16的表达量，把单核细胞分为了Classical monocytes，intermediate monocytes和non-classical monocytes。

⚠️三类单核细胞的划分标准：
Classical monocytes: CD14/FCGR3A > 2.5
Intermediate monocytes: CD14/FCGR3A 0.45–2.5
Non-classical monocytes: CD14/FCGR3A < 0.45
方法里没有写具体是怎么算的，但是附件里给了这样的图

要实现这个图，需要计算每个cluster的CD14/CD16的值，用每个cluster的CD14平均表达量/CD16的平均表达量即可。细胞群的某个基因平均表达量可以用AverageExpression {Seurat}即可。

Fig 2G-K：流式验证前面的分群结果。

Fig 2

Fig 3A B：三类单核细胞的比例变化（A单细胞B流式），提示细胞比例不存在明显变化
Fig 3C：三类单核细胞差异基因做了富集分析，又对富集分析的条目做了韦恩图。原文说的是While the number of monocyte subsets was not affected by heart failure, gene expression was significantly altered. 三类细胞共有的pathway主要和inflammatory response, wound healing和angiogenesis通路相关。
Fig 3D：展示了一些跟前面通路相关的一些差异基因，还带了一个lnc（能测到的lnc应该都是带了polyA尾的lnc吧）
Fig 3E F：流式和qpcr验证前面的结果

Fig 3

3. Differential regulation of gene expression in monocytes subsets of heart failure patients

Fig 4A B：HF的经典单核细胞相对于HC的上调pathway，富集到了metabolic processes, cell differentiation, regulation of cell migration和stress response等信号通路，所以后面作者把目光放在了代谢改变上（？？？逻辑上有gap吧）
Fig 4C-E：选择了一个载脂蛋白fatty acid binding protein 5 (FABP5)做进一步验证，看到它在一小群经典单核中表达，而且在HF患者中明显升高（逻辑呢？？？）
Fig 4F-I：流式验证FABP5的表达升高

Fig 4

前面看了经典单核，这里也看了intermediate单核，跟Fig4思路一样，选了一个基因流式验证了一下...

Fig 5

分析的好水...后面测别的疾病PBMC的时候可以download这个数据来比较一下