单细胞测序

高通量单细胞测序是近年来生物学领域最热的技术之一，凭借其极高的分辨率能够精准的剖析样本细胞组成信息，结合高通量测序方式，进而大规模的揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态，并反映细胞间的异质性。另外，现有单细胞平台可以一次性分离几千个单细胞，有助于发现新的细胞类型。随着单细胞测序技术的不断更新和发展，其在解析细胞异质性、揭示微环境中细胞群体间的关系、追踪疾病发生发展等研究中越来越发挥重要的作用，后续可为个性化预防、治疗提供技术支持。 10x Genomics 平台基于微流控技术分选单个细胞，将带有barcode标签的凝胶珠与细胞或细胞核、酶以及分液油混合，产生成千上万个单细胞乳液微滴，每个微滴都作为单独的反应体系，凝胶珠在其中溶解，捕获每个细胞的目标分子，添加barcode并扩增。这样来自同一细胞或细胞核的所有片段都共享一种10x barcode。将成千上万个细胞的带有barcode的产物混合，进行下游反应，从而产生与短读长测序仪兼容的文库。在测序后，生物信息分析工具将利用可识别的barcode序列将测序片段定位到原本的单细胞或细胞核。 基于10x Genomics技术平台已经衍生出众多单细胞研究类型，涉及转录组、表观组、蛋白质组及多组学等研究领域。

研究类型	简介
单细胞转录组测序	将细胞中的mRNA进行标记，实现mRNA的 3’端表达检测
单细胞免疫组库测序	富集TCR/BCR基因并测序，实现免疫组库多样性检测。并且可以同时将细胞中的mRNA进行标记，实现mRNA的5’端基因表达检测
单细胞ATAC测序	利用Tn5转座酶将核小体之间的开放染色质区域进行切割，再进行标记、测序，实现活跃转录区域染色质序列的检测
单细胞表面蛋白检测	将细胞表面蛋白进行标记，在单细胞水平同时检测蛋白和基因表达信息
单细胞多组学ATAC+转录组测序	同时检测同一细胞中的mRNA和染色质可及性，发现新的基因调控相互作用

超高通量： 标准模式下，每个样本可检测500-10,000个细胞，高通量模式下，每个样本可检测1,000-20,000个细胞；
高捕获率： 每个样本捕获效率高达65%，高效捕获每个细胞中的基因表达信息；
高性价比： 与低通量或传统人工操作等方法相比，成本降低数十倍；
广泛应用： 对细胞类型无限制，已广泛应用于识别细胞周期、肿瘤细胞异质性、鉴定罕见细胞类型、免疫细胞分析、疾病分型等领域；
经验丰富： 百奥益康技术团队现已累积150+余种不同组织类型、 10,000+个样品的10x Genomics单细胞测序经验。 细胞图谱构建；肿瘤相关研究；免疫方向研究；干细胞生物学；生殖健康研究；疾病相关研究；药物治疗研究 利用多内胚层器官图谱和类器官模型绘制人类发育图谱
发表杂志： Cell ( IF: 38.637 )
发表时间： 2021年 5 月
应用技术： 单细胞转录组测序
主要结论
为了构建较为全面的人体内胚层器官转录组图谱，本研究收集了7至21周流产胎儿的食道、肺部、胃部、小肠、结肠等5个不同器官共11个不同部位的组织，使用10x Genomics进行单细胞转录组测序。通过聚类分析，该数据集可划分为上皮细胞、间质细胞、内皮细胞、免疫细胞、神经细胞、红细胞、肝细胞等七个大类及下属27个小类。通过比较，发现上皮细胞、间质细胞的器官特异性较大，而内皮细胞、免疫细胞、神经细胞的较小。本研究阐明了细胞状态、转录因子、器官特异性上皮干细胞和间充质相互作用跨谱系。研究发现间充质来源的生态位信号NRG1在体外促进肠干细胞的成熟，并且同源转录因子CDX2是人类肠上皮和间充质区域化所必需的。本研究结合了细胞图谱和类器官技术来理解人类器官发育是如何协调的。