单细胞转录组图谱构建
解析健康和银屑病全层皮肤中各种细胞类型的转录特征和组成
收集3例健康供体和3例银屑病患者全层皮肤,进行单细胞RNA测序,获得24259个细胞,聚类为5个主要簇和35个亚型。
Single cell transcriptional zonation of human psoriasis skin identifies an alternative immunoregulatory axis conducted by skin resident cells.
包含单细胞转录组测序、神经网络分类器验证、患者活检组织免疫组化/免疫荧光验证、原代细胞TNF-α刺激及ELISA、DC功能实验等多层级证据,且有功能验证和机制验证。
人全层皮肤单细胞转录组(健康供体和寻常型银屑病患者) 患者皮肤活检组织(免疫组化/免疫荧光) 原代人皮肤角质形成细胞和成纤维细胞 小鼠骨髓来源树突状细胞
单细胞测序样本:3例健康供体和3例银屑病患者全层皮肤,细胞活性>90% HLA-C*06:02基因分型:患者样本中检测到该等位基因(PCR-SSP) TNF-α刺激条件:重组人TNF-α处理原代成纤维细胞和角质形成细胞12小时 IL-17B处理DC条件:500 ng/mL重组人IL-17B处理24小时,LPS(10 ng/mL)作为阳性对照 统计方法:Student's t检验,数据以均值±SEM表示
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
解析健康和银屑病全层皮肤中各种细胞类型的转录特征和组成
收集3例健康供体和3例银屑病患者全层皮肤,进行单细胞RNA测序,获得24259个细胞,聚类为5个主要簇和35个亚型。
验证细胞类型分类的准确性,并评估人小鼠皮肤细胞类型的进化保守性
利用神经网络分类器(vanilla neural network)对自身数据和已发表的人/鼠皮肤scRNAseq数据进行细胞类型预测,通过雷达图展示相似性。
确定银屑病易感基因位点在不同皮肤细胞类型中的分布,识别易感细胞靶标
收集45个银屑病易感位点及其靶基因,与35个细胞类型的标记基因交叉,发现32个位点在不同细胞类型中差异表达。
鉴定银屑病中每种细胞类型的差异表达基因及其功能富集
比较健康和银屑病皮肤各细胞类型基因表达,对上调基因进行GO生物过程富集。
预测银屑病皮肤中细胞间通讯,特别是常驻细胞到免疫细胞的信号
利用上调配体基因和恒定/上调受体基因进行配体-受体分析,用弦图和桑基图可视化。
验证转录组发现的关键蛋白在患者组织中的表达变化
对健康(n=6)和银屑病(n=10)皮肤活检组织进行免疫组化和免疫荧光染色,定量PDGFRB和IL-17B蛋白。
验证TNF-α是否诱导皮肤常驻细胞分泌炎性细胞因子
分离原代角质形成细胞和成纤维细胞,用TNF-α刺激12小时,ELISA检测分泌的细胞因子。
验证IL-17B对树突状细胞活化的影响
从小鼠骨髓诱导DC,用IL-17B处理24小时,流式检测CD80、CD86等表面标志。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 单细胞文库构建 | Chromium单细胞3'试剂盒 | 10X Genomics | version |
| 单细胞测序 | NovaSeq 6000 | Illumina | -- |
| 单细胞数据处理 | Cell Ranger | 10X Genomics | version |
| 组织解离 | 人全层皮肤解离试剂盒 | Miltenyi Biotec | -- |
| gentleMacs解离器 | Miltenyi Biotec | -- | |
| 免疫组化 | 抗PDGFRB抗体 | Immunoway | YT3639 |
| 抗IL-17B抗体 | Bioss | bs-2609R | |
| HRP标记山羊抗兔IgG | Immunoway | RS0002 | |
| HRP标记山羊抗小鼠IgG | Immunoway | RS0001 | |
| 免疫荧光 | 抗PDGFRB抗体 | Abcam | ab156762 |
| 抗IL-17B抗体 | Bioss | bs2609 | |
| 山羊抗兔IgG | Abcam | ab6939 | |
| 山羊抗小鼠IgG | Immunoway | RS0003 | |
| 含DAPI的Vectashield封片剂 | Vector Laboratories | -- | |
| BX51显微镜 | Olympus | -- | |
| DC培养 | RPMI 1640培养基 | Hyclone | -- |
| 胎牛血清 | Sciencell | -- | |
| 青霉素/链霉素 | Beyotime | -- | |
| 重组人IL-4蛋白 | R&D systems | 10 | |
| 粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 | PeproTech | 20 | |
| DC处理 | 重组人IL-17B蛋白 | R&D systems | 500 |
| 脂多糖 | Sigma | 10 | |
| 流式分析 | APC-CY7活死染料 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| eFluor450-CD11C抗体 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| PE-CD80抗体 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| APC-CD86抗体 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| FITC-MHC II抗体 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| Cytoflex LX流式细胞仪 | Beckman | -- | |
| PCR | QIAamp血液迷你试剂盒 | Qiagen | -- |
| 原代细胞分离 | 分散酶II | Roche | 0.25% |
| 原代细胞培养 | 胰蛋白酶 | Beyotime | 0.25% |
| EDTA | Beyotime | 0.02% | |
| 原代角质形成细胞培养 | 限定角质形成细胞无血清培养基 | Gibco | -- |
| 原代成纤维细胞培养 | DMEM培养基 | Gibco | -- |
| 细胞因子检测 | CXCL8 ELISA试剂盒 | Raybiotech | -- |
| CCL20 ELISA试剂盒 | Abcam | -- | |
| IL-6 ELISA试剂盒 | Invitrogen | -- | |
| IL-1B ELISA试剂盒 | Abcam | -- | |
| IL-17B ELISA试剂盒 | Novus Biologicals | -- | |
| 数据分析 | FlowJo 10 | -- | -- |
| Image-Pro Plus 6.0 | -- | -- | |
| 统计 | GraphPad Prism | -- | version |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 单细胞测序样本 | 健康供体3例、银屑病皮损患者3例;全层皮肤;细胞活力>90%;细胞数>500,000 阅读提示:Methods: Tissue isolation and preparation of single cell suspension; Results 第一段 |
| DC诱导与处理 | BALB/c小鼠骨髓细胞,IL-4 10 ng/ml、GM-CSF 20 ng/ml培养7天;IL-17B 500 ng/mL处理24小时;LPS 10 ng/mL阳性对照;CD11c、CD80、CD86、MHC II流式检测 阅读提示:Methods: DC activation; Figure 4I legend |
| TNF-α刺激原代细胞 | 原代角质形成细胞培养5天、成纤维细胞培养7天;TNF-α处理12小时;ELISA检测CXCL8、CCL20、IL-6、IL-1B、IL-17B 阅读提示:Methods: Primary cell isolation and ELISA for chemokines detection; Figure 4G, H |
| 免疫组化/免疫荧光定量 | 健康皮肤活检n=6、银屑病n=10;抗PDGFRB、抗IL-17B抗体;定量方法Image-Pro Plus 6.0 阅读提示:Methods: Immunofluorescence and immunohistochemistry; Figure 4E, F |
| HLA-C*06:02基因分型 | 新鲜血液200 µl;QIAamp Blood Mini Kit提取DNA;特异性引物PCR;2%琼脂糖凝胶电泳 阅读提示:Methods: PCR-Sequence specific primer of HLA-C*06:02; Results 第一段 |