单细胞数据获取与质量控制
获取HCC单细胞转录组数据并进行质量过滤,以确保后续分析的可靠性。
从GEO数据库下载GSE149614数据集,使用Seurat包进行质量控制,去除低质量细胞。
Single-cell RNA sequencing analysis reveals potential key prognostic markers in hepatocellular carcinoma.
包含scRNA-seq数据分析、LASSO-Cox风险模型、细胞系RT-qPCR和western blot验证,但缺乏体内实验和临床样本验证。
HCC细胞系(HuH7、HCCLM9、HCCLM3) 正常肝细胞系THLE-3 GSE149614单细胞数据集(10例HCC患者样本)
单细胞数据来源:GSE149614(GEO数据库) 细胞系:THLE-3, HuH7, HCCLM9, HCCLM3 RT-qPCR和western blot验证基因表达 LASSO-Cox回归模型筛选预后基因 生存分析:Kaplan-Meier曲线和ROC曲线
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。
获取HCC单细胞转录组数据并进行质量过滤,以确保后续分析的可靠性。
从GEO数据库下载GSE149614数据集,使用Seurat包进行质量控制,去除低质量细胞。
识别HCC组织中的不同细胞类型。
利用高变基因进行UMAP聚类分析,并使用SingleR包进行细胞类型注释,识别出NK细胞、髓系细胞、内皮细胞、成纤维细胞、B细胞和肝细胞等6种细胞类型。
探索HCC中差异表达基因及其涉及的生物学过程和通路。
使用Seurat包的FindAllMarkers函数鉴定DEGs(|log2FC|>1, P<0.05),并进行GO和KEGG富集分析,发现细胞因子相关通路和MIF-CD74/CXCR4信号通路显著富集。
推断HCC细胞的发育轨迹和分化状态。
使用monocle包对HCC细胞进行伪时间分析,发现细胞存在三种分化状态,并识别与分化相关的基因。
分析不同细胞类型之间的配体-受体相互作用网络。
使用CellChat软件包基于配体-受体数据库构建细胞通讯网络,并发现MIF-CD74/CXCR4信号通路信号强度最高。
筛选与HCC预后相关的基因并构建风险预测模型。
利用TCGA-LIHC数据与单细胞DEGs取交集获得566个基因,通过LASSO-Cox回归分析筛选出11个预后基因(MARCO, UPK1A, PIGZ, CDCA8, IGSF3, PBK, GNG4, BSG, TFDP3, TXNRD1, MLLT11),并构建风险评分公式。
评估高风险和低风险组的生存差异和模型预测性能。
基于风险评分将患者分为高风险和低风险组,使用Kaplan-Meier生存曲线和ROC曲线评估模型预测能力。
验证筛选基因在HCC细胞系中的表达水平。
通过RT-qPCR和western blot检测正常肝细胞系THLE-3和HCC细胞系(HuH7、HCCLM9、HCCLM3)中BSG、CDCA8、IGSF3、PBK和PIGZ的表达,发现这些基因在HCC细胞系中显著高表达。
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 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | BEGM培养基 | Lonza | -- |
| DMEM培养基 | Procell | -- | |
| 胎牛血清 | ExCell Bio | -- | |
| 青霉素-链霉素溶液 | Biosharp | -- | |
| RNA提取 | TRIzol试剂 | Invitrogen | -- |
| RT-qPCR | RevertAid试剂盒 | Takara | -- |
| SYBR-Green PCR预混液试剂盒 | Vazyme | -- | |
| Western blot | 抗BSG抗体 | Cell Signaling Technology | 13,287 |
| 抗PBK抗体 | Cell Signaling Technology | 4942 | |
| 抗PIGZ抗体 | Proteintech | 17,384-1-AP | |
| 抗CDCA8抗体 | Proteintech | 12,465-1-AP | |
| 抗GAPDH抗体 | Proteintech | 10,494-1-AP | |
| 抗IGSF3抗体 | Abcam | ab97704 |
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 |
|---|---|
| 单细胞数据预处理 | 数据集GSE149614;质量控制参数(未明确说明) 阅读提示:材料与方法-数据来源、数据聚类和细胞注释 |
| 细胞培养 | 细胞系THLE-3、HuH7、HCCLM9、HCCLM3;培养基BEGM和DMEM;添加10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素;37°C,5% CO2 阅读提示:材料与方法-细胞培养 |
| RT-qPCR | RNA提取使用TRIzol;cDNA合成使用RevertAid试剂盒;PCR使用SYBR-Green;2-ΔΔCt方法 阅读提示:材料与方法-逆转录定量PCR (RT-qPCR) |
| Western blot | 蛋白提取使用RIPA裂解液;SDS-PAGE分离;PVDF膜;5%脱脂牛奶封闭;抗体信息(BSG 1:1000, PBK 1:1000, PIGZ 1:1000, CDCA8 1:500, GAPDH 1:5000, IGSF3 1:1000);ECL显色 阅读提示:材料与方法-Western blot |
| 生存分析 | 风险评分公式;中位风险评分作为cut-off;Kaplan-Meier曲线和log-rank检验;ROC曲线(1,3,5年) 阅读提示:结果-预测和验证HCC细胞中的预后基因特征 |