技术革新丨单细胞RNA测序发现新的免疫细胞

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生物通/王英
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3 [( U' ^( \. o4 m5 [3 i* E7 ?0 G& w导读：
( w5 l+ i' [! P& }) N最近在《Nature Immunology》发表的一项新研究，详细检测了一组新发现的免疫细胞（被称为ILC）。通过对单个扁桃体细胞的基因表达进行分析，瑞典卡罗林斯卡学院的科学家们，发现了三个以前未知的ILC子群，并揭示了关于“这些细胞在人体中如何发挥功能”的更多信息。; k- o$ k- |+ }$ J3 L( ~
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先天淋巴细胞（ILC）是一组免疫细胞，只在最近才在人类中被发现。目前关于ILCs的知识，来源于胃肠道炎症或感染的动物研究。因此，迫切需要在人类中更多地了解这些细胞。! ?! G# ~2 W! N1 N

7 {4 U0 \5 E( a$ _  Q8 G( u以前的研究表明，ILCs对于维持粘膜的屏障功能非常重要，粘膜作为肺部、肠道和其他部位抵御微生物的第一道防线。然而，尽管有越来越多的证据表明，ILCs与一些疾病有关，如炎症性肠道疾病、哮喘和肠癌，但是，仍然需要进行基础研究，查明它们到底起了什么作用。! L/ v" z& j) s3 U
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由Rickard Sandberg和Jenny Mjösberg带领的两个研究小组，对来自人类扁桃体的ILCs进行了一项合作研究。迄今为止，人类ILCs的三个主要群体都已得到了表征。在目前这项研究中，该团队使用了一种新的方法，可使他们分选单个扁桃体细胞，并测量成千上万个基因的表达。这样，研究人员就可以设法将数百个细胞，一个接一个地进行分类，以定义存在于人类扁桃体中的ILCs类型。) d& o) ]; k$ F5 n4 c3 q
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卡罗林斯卡学院细胞及分子生物学系的Sandberg教授指出：“我们采用聚类分析表明，基于其独特的基因表达谱，ILCs与ILC1、ILC2、ILC3和NK细胞聚到一起。我们的分析也发现，以前功能未知的大量基因在ILCs中表达，从而强调这些细胞有可能发挥较以前认为的更多的作用。”' a/ n) N% k) r& a
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通过分析单个细胞的基因表达谱（或转录组），研究人员发现，其中一个以前已知的主要细胞群可能要进行细分。
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卡罗林斯卡学院医学系的Mjösberg博士指出：“我们已经确定了三个新的ILC3s亚组，显示出不同的基因表达模式，并对信号分子的反应及其分泌蛋白的能力，都有所不同。总之，我们的研究已经告诉我们关于‘这个相对未表征的细胞家族’的很多信息，我们的数据将作为其他研究者的一个重要资源。”5 f: F0 w$ N7 g7 N

# c) I( V2 L2 o) f$ [8 j单细胞基因组学领域近年来发展得非常迅速，为人们揭示了复杂生物学体系的许多重要线索。单细胞测序技术开始成为科研界主流关注的焦点。虽然早在几年前就开始有研究团体在宣传、推广单细胞基因组及转录组测序技术，但是这些技术是最近这两年才开始被大范围接受。国内外学者在这个领域相继取得了一系列进展。
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8 F6 m) h# S2 n1 h! ?+ \; f2015年七月二十三日，北京大学生物动态光学成像中心的黄岩谊、汤富酬课题组在国际著名学术杂志《Genome Biology》发表一项最新研究。该研究开发出一种单细胞通用的、poly(A)-独立的RNA测序（SUPeR-seq）方法，来测定单个细胞的多腺苷酸RNA和非多腺苷酸RNA。' I6 ^- t8 P6 n, c

8 k) @% z- e8 V  B( |; P% E2015年11月，斯坦福大学的著名学者Stephen Quake及其团队利用单细胞测序技术，对466个人大脑皮层的单细胞进行了转录组测序，通过数据分析发现，单细胞测序结果不但能用于区分神经元、神经胶质细胞以及血管细胞，还能将神经元分为五类兴奋性细胞和两类抑制性细胞。) k. b# O2 P) c' Y$ P% Z; E

( R0 q' t6 O: k6 s. T  e" x6 p/ K' s8 a新年伊始，浙江大学和哈佛大学的研究人员对小鼠胚胎干细胞进行了单细胞mRNA-seq分析。他们发现，这些细胞表现出的异质性是血清培养造成的。这项研究发表在一月二十一日的Cell Reports杂志。
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Åsa K. Björklund, Marianne Forkel,, Rickard Sandberg, Jenny Mjösberg. The heterogeneity of human CD127+ innate lymphoid cells revealed by single-cell RNA sequencing. Nature Immunology, online Feb. 15, 2016, doi:10.1038/ni.33684 m* k' I$ m7 G) z