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單細(xì)胞核測(cè)序技術(shù)是在單細(xì)胞水平上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，該技術(shù)可將凍存樣本直接制核捕獲，且依舊保存單細(xì)胞測(cè)序的高分辨率，能夠準(zhǔn)確區(qū)分細(xì)胞異質(zhì)性，揭示單個(gè)細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)狀態(tài)。因其對(duì)樣本包容性高，核測(cè)序的出現(xiàn)解決了某些珍貴凍存樣本，異形細(xì)胞樣本無(wú)法進(jìn)行單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題，在心肺疾病，神經(jīng)發(fā)育等領(lǐng)域助力臨床治療和診斷，加速精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代。

1.核測(cè)序經(jīng)驗(yàn)豐富，多年的實(shí)驗(yàn)積累，對(duì)于心臟，腦組織，肝實(shí)質(zhì)，肌肉，脂肪等組織類型均有獨(dú)特的細(xì)胞核制備方法，有效提高制核效率，細(xì)胞核捕獲率高達(dá)65%~80%
2.嚴(yán)格質(zhì)量把控：烈冰全程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控，實(shí)驗(yàn)流程全程監(jiān)控，反轉(zhuǎn)錄和建庫(kù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減少人為干擾，確?？蛻臬@得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，并提供全面的支持和解決方案。
3.核測(cè)序經(jīng)驗(yàn)豐富，助力發(fā)表多篇高分SCI文獻(xiàn)

樣本類型：
1.凍存組織50-100mg，黃豆粒大?。ㄒ暯M織情況而定）；
2.-80℃冰箱保存，送樣時(shí)干冰運(yùn)輸。

質(zhì)控要求：
1.速凍組織樣本，RIN＞7；
2.細(xì)胞活性：＜5%；背景碎片相對(duì)較少；
3.細(xì)胞核數(shù)量：盡量保證在1×106以上；特殊情況下，也要保證有5×105以上。

注意事項(xiàng)：
1.組織量大于50mg或者組織體積大于黃豆粒大小；
2.凍存組織避免反復(fù)凍融，液氮凍存6個(gè)月以內(nèi)，或者-80°C凍存3個(gè)月以內(nèi)；
3.取樣后的組織上不能有血凝塊，可以在取樣后使用PBS清洗粘在組織塊上的血液，然后再進(jìn)行液氮速凍；
4.運(yùn)輸保證干冰充足，根據(jù)距離、溫度、快遞等實(shí)際情況，適當(dāng)添加干冰。

實(shí)驗(yàn)分組：高社會(huì)等級(jí) Controls，n = 7低社會(huì)等級(jí) Depressive Like，n = 7低社會(huì)等級(jí) RES，n = 5
主要技術(shù)手段：單細(xì)胞核（snRNA-seq）測(cè)序空間轉(zhuǎn)錄組（Visium ST）測(cè)序
單細(xì)胞捕獲平臺(tái)：10x Genomics
單細(xì)胞分析工具應(yīng)用：細(xì)胞聚類分析，subCluster分析，差異基因表達(dá)分析，GO/Pathway分析，Cellphone分析，QuSAGE分析、WGCNA分析

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的數(shù)據(jù)，自2017年以來(lái)，重度抑郁癥（MDD）已成為世界上最主要的殘疾原因之一，其潛在的細(xì)胞和分子機(jī)制已有研究者對(duì)于男性的MDD基于單細(xì)胞分辨率進(jìn)行初步探索（Corina Nagy,?Nat Neurosci, 2020）。

本研究為首次基于單細(xì)胞核測(cè)序技術(shù)（snRNA-Seq）以及空間組學(xué)技術(shù)（Spatial Transcriptome），采用靈長(zhǎng)類造模，對(duì)于女性受社會(huì)地位影響的抑郁樣表型的發(fā)生機(jī)制進(jìn)行了研究，并定位了其關(guān)聯(lián)的基因和細(xì)胞類型。

研究者采用行為學(xué)量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)于猴子的社會(huì)等級(jí)與心理狀態(tài)進(jìn)行了劃分，并將不同臨床表現(xiàn)形式的三組樣本進(jìn)行單細(xì)胞核測(cè)序以及空間組學(xué)測(cè)序。

為保證后續(xù)分析嚴(yán)謹(jǐn)可靠，研究者與烈冰的生信團(tuán)隊(duì)一起，從基因數(shù)量，線粒體，雙細(xì)胞等角度對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控，最終得到136231個(gè)細(xì)胞核，并對(duì)于分組間測(cè)序質(zhì)量比較無(wú)顯著差異，說(shuō)明了本次核測(cè)序穩(wěn)定可靠，批次差異小，可用于后續(xù)分析。這些細(xì)胞核最終被分為8個(gè)細(xì)胞大類，其神經(jīng)元細(xì)胞與膠質(zhì)細(xì)胞的比例特征與前人研究一致，進(jìn)一步證明數(shù)據(jù)可靠。

隨后分析團(tuán)隊(duì)采用經(jīng)典的神經(jīng)領(lǐng)域的單細(xì)胞分析策略，比較DL組和正常組各大類細(xì)胞的差異基因，共鑒定240個(gè)不重復(fù)的差異表達(dá)基因。這些差異基因主要富集在膠質(zhì)細(xì)胞，尤其是其中的小膠質(zhì)細(xì)胞（56.25%），而非神經(jīng)元細(xì)胞中。其中的小膠質(zhì)細(xì)胞的特異性差異，主要和免疫反應(yīng)激活息息相關(guān)。 研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)創(chuàng)造性地采用共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析（Co-Exp）分析這些基因結(jié)合DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)以及MDD研究情況，得到兩個(gè)疾病相關(guān)的基因大類，即與抑郁顯著相關(guān)的D-Pattern（主要由小膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成）和與社會(huì)地位相關(guān)R-Pattern（主要由星狀膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成），這為研究者和分析團(tuán)隊(duì)鎖定小膠質(zhì)細(xì)胞提供了基礎(chǔ)。

隨后，分析團(tuán)隊(duì)采用單細(xì)胞測(cè)序傳統(tǒng)的先分大類后分小類的策略，對(duì)于小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行重聚類（Sub-clustering）。在8個(gè)亞群中，Mic03亞群與抑郁樣本表型相關(guān)性高。該亞群與小膠質(zhì)細(xì)胞差異基因的一致性超過(guò)其他群體的同時(shí)，表達(dá)IQGAP2，F(xiàn)YN，PDE7A，ARHGEF3，可能調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和神經(jīng)炎癥?；赒usage功能富集分析后發(fā)現(xiàn)，其具有極強(qiáng)的促炎特征，最終將其命名為"抑郁樣表型的促炎小膠質(zhì)細(xì)胞"（PIMID）

有別于傳統(tǒng)空間組學(xué)分析策略，研究者與烈冰分析團(tuán)隊(duì)采用了WGCNA分析空間組學(xué)數(shù)據(jù)，揭示了抑郁行為，積極以及消極情緒行為模塊對(duì)于基因在空間分布上的差異，并通過(guò)生信分析對(duì)于這些差異進(jìn)行定位，細(xì)胞類型和區(qū)域以及行為學(xué)關(guān)系如下圖所示：

而PIMID（Darkturquoise Module）主要定位于猴腦解剖腦的第6層（Layer6），對(duì)應(yīng)于獼猴dlPFC ST區(qū)3，PIMID在人類和獼猴dlPFC皮層空間的定位可能有助于抑郁表型有針對(duì)性的干預(yù)，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。

該團(tuán)隊(duì)基于低等級(jí)抑郁猴模型，發(fā)現(xiàn)與抑郁樣行為相關(guān)的基因表達(dá)變化主要發(fā)生在小膠質(zhì)細(xì)胞中，并且報(bào)道了一個(gè)在抑郁樣條件下富集的促炎癥小膠質(zhì)細(xì)胞亞群，該研究成果為抑郁癥的精細(xì)干預(yù)提供潛在新靶點(diǎn)，為該領(lǐng)域的研究提供了參考。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41593-023-01379-4