来源：序科码
通过PubMed数据库检索，整理了近期单细胞技术文章共篇。其中IF(影响因子)大于9分的文章有篇，现选择其中20篇代表性文章进行导读，详情如下：1英文题目：MolecularphenotypingrevealstheidentityofBarrettsesophagusanditsmalignanttransition中文题目：分子表型揭示巴雷特食管的特征及其恶性转变发表时间：-08-13发表杂志：Science影响因子：47.DOI：10./science.abd摘要：人类化生状态的起源及其致癌倾向尚不清楚。Barrett食管是一种常见的化生性疾病，会增加食管腺癌的发病风险，其细胞起源不明。为了解决这个问题，我们从健康和患病供体中采集了跨越胃食管连接处的组织，包括分离食管粘膜下腺。单细胞转录组分析、甲基化的计算机谱系追踪、开放染色质和体细胞突变分析以及类器官模型的功能研究表明，Barrett食管通过c-MYC和HNF4A驱动的转录程序起源于贲门。此外，我们的数据表明，食管腺癌可能源自未分化的Barrett食管细胞类型，即使在缺乏病理学上可识别的化生全体的情况下，这也揭示了早期的检测策略。2英文题目：Spatialtranscriptomicsofplanktonicandsessilebacterialpopulationsatsingle-cellresolution中文题目：单细胞分辨率下浮游和固着细菌种群的空间转录组学发表时间：-08-13发表杂志：Science影响因子：47.DOI：10./science.abi摘要：在相关的时空尺度上捕获微生物种群的异质表型是一项极具挑战性的工作。在这里，我们介绍了par-seqFISH（平行顺序荧光原位杂交），这是一种转录组成像方法，以单细胞和分子分辨率记录微尺度组装中的基因表达和空间背景。我们将这种方法应用于机会致病菌铜绿假单胞菌，分析了浮游生物和生物膜培养中数十种条件下的约60万个个体。我们鉴定了浮游生物生长期间动态出现的许多代谢和毒力相关的转录状态，以及固着种群中高度空间分辨的代谢异质性。我们的数据显示，不同的生理状态可以共存于几微米之外的同一生物膜中，这突出了微环境的重要性。我们的结果揭示了微生物种群的复杂动态，并提供了一种高分辨率研究微生物种群的新方法。3英文题目：Aclinicallyapplicableintegrativemolecularclassificationofmeningiomas中文题目：一种临床适用的脑膜瘤综合分子分类方法发表时间：-08-25发表杂志：Nature影响因子：49.DOI：10./s---3摘要：脑膜瘤是成人最常见的原发性颅内肿瘤。由于没有有效的药物治疗，出现症状的患者一般采用手术治疗。世界卫生组织肿瘤的组织病理学分级和手术切除范围(Simpson分级)与疾病复发有关；然而，它们不能准确反映所有脑膜瘤的临床表现。脑膜瘤的分子分类需要可靠地反映肿瘤行为和提供治疗信息。在这里，我们通过将DNA体拷贝数畸变、DNA体点突变、DNA甲基化和信使RNA丰度结合在一个统一的分析中，介绍了脑膜瘤的四个共有分子组。与现有的分类方案相比，这些分子组更准确地预测了临床结果。每个分子组都显示了独特的原生生物学特性(免疫原性、良性的NF2野生型、高代谢和增殖)，为治疗选择提供了依据。蛋白质基因组特征增强了新定义分子组的稳健性，并发现了高度丰富和组特异性的蛋白靶点，我们使用免疫组化进行了验证。单细胞RNA测序揭示了脑膜瘤个体间的差异，以及肿瘤细胞内表达程序的差异，这些差异反映了所鉴定的分子组的生物学特性。4英文题目：Clonaldynamicsinearlyhumanembryogenesisinferredfromsomaticmutation中文题目：从体细胞突变推测人类早期胚胎发育的隆动力学发表时间：-08-25发表杂志：Nature影响因子：49.DOI：10./s---8摘要：由于在人类胚胎中进行研究的挑战，早期人类胚胎发生中的细胞动力学和命运决定在很大程度上仍是未知的。在这里，我们探索了个单细胞克隆的全基因组，并针对从7个最近去世的成年人类捐赠者的不同解剖位置获得的个块状组织的深层序列。使用体细胞突变作为内在条形码，我们重建了早期细胞系统发育，表明在第一次细胞分裂时内源性突变率较高，但在生命后期降低到大约每个细胞分裂一次；早期细胞对胚胎本身的贡献普遍不平等，这是由于早期细胞瓶颈随机地将胚胎内的外胚层细胞搁置。在身体左右两侧的组织、不同的胚层和特定的解剖部位和器官之间不同程度的早期克隆失衡的例子，出现了一些祖先细胞，它们将对血液和肝脏中的成体细胞库做出实质性贡献;受精卵中存在线粒体DNA异质性。我们的方法也为正常体细胞中与年龄相关的突变过程和性染色体的丢失提供了见解。综上所述，本研究为完成人类胚胎发生中细胞系统发育的研究奠定了基础。5英文题目：Whole-bodyintegrationofgeneexpressionandsingle-cellmorphology中文题目：基因表达和单细胞形态的整体整合发表时间：-08-10发表杂志：Cell影响因子：41.DOI：10./j.cell..07.摘要：动物的身体是由具有独特表达程序的细胞类型组成的，这些细胞类型实现了它们独特的位置、形状、结构和功能。基于这些特性，细胞类型组装成特定的组织和器官。为了系统地探索细胞类型特异性基因表达与形态之间的联系，我们将表达图谱注册到圆叶藻的全身电子显微镜体积中。细胞和细胞核的自动分割识别了主要的细胞类别，并在基因激活、染色质形貌和细胞核大小之间建立了联系。根据基因表达将分裂的细胞聚类显示出空间上一致的组织。在大脑中，基因定义的神经元群与神经节核相匹配，具有一致的投射。除了中间神经元外，我们还在海棠菇体中发现了感觉神经分泌细胞，因此被称为感觉器官。在分子解剖学上，它们更类似脊椎动物的端脑。我们提供了一个集成的浏览器作为Fiji插件，用于远程探索所有可用的多模式数据集。6英文题目：Single-cellmeasurementofhigher-order3DgenomeorganizationwithscSPRITE中文题目：用scSPRITE进行高阶3D基因组组织的单细胞测量发表时间：-08-23发表杂志：NatBiotechnol影响因子：54.DOI：10./s---1摘要：虽然三维(3D)基因组组织是核功能许多方面的核心，但很难在单细胞水平上测量。为了解决这个问题，我们开发了“通过标签扩展进行交互的单细胞分裂池识别”(scSPRITE)。scSPRITE使用split-and-pool条形码来标记同一细胞核中的DNA片段及其三维空间排列。由于scSPRITE测量的是多路DNA接触，它在单个细胞内生成的图的分辨率比近距离连接更高。我们将scSPRITE应用于数千个小鼠胚胎干细胞，检测到已知的基因组结构，包括染色体区域、活性和非活性区、拓扑关联域(TADs)以及围绕不同核体组织的长程染色体间结构。我们观察到这些结构在群体中表现出不同水平的异质性，TADs代表了细胞中基因组组织的动态单位。我们期望scSPRITE将成为研究异质群体基因组结构的关键工具。7英文题目：Agedskeletalstemcellsgenerateaninflammatorydegenerativeniche中文题目：老化的骨骼干细胞产生炎症性退行性生态位发表杂志：nature发表时间：-8-11影响因子：49.DOI：10./s--05-7摘要：衰老和疾病期间骨骼完整性的丧失与成骨细胞和破骨细胞相反作用的不平衡有关。在这里，我们表明，小鼠骨骼干细胞（SSCs）的固有老化改变了骨髓生态位中的信号传导，扭曲了骨骼和血液谱系的分化，导致脆弱的骨骼再生不良。从功能上讲，衰老的SSCs骨和软骨形成潜能降低，但产生更多的基质谱系，表达高水平的促炎症和促吸收细胞因子。单细胞RNA测序研究将功能丧失与衰老小鼠SSCs转录组多样性减少联系起来，从而有助于骨髓生态位的转化。通过异慢性副生性或年轻造血干细胞的系统重建暴露于年轻循环中，不会逆转老年SSCs骨软骨生成活性的降低，也不会改善老年小鼠的骨量或骨骼愈合参数。相反，衰老的SSCs谱系通过造血干细胞和祖细胞促进破骨细胞活性和髓样变斜，表明SSCs的老化是造血老化的驱动因素。老年小鼠骨再生不足只能通过局部应用BMP2和CSF1拮抗剂的组合治疗恢复到年轻水平，从而重新激活老年SSCs，同时清除炎症、促破骨细胞环境。我们的研究结果为骨骼老化的复杂、多因素机制提供了机制上的见解，并为老年骨骼系统的再生提供了前景。8英文题目：Quantitativelineageanalysisidentifiesahepato-pancreato-biliaryprogenitorniche中文题目：定量谱系分析确定肝胰胆管祖细胞生态位发表杂志：nature发表时间：-8-25影响因子：49.DOI：10./s---1摘要：基于单细胞的研究揭示了干细胞和祖细胞间的巨大细胞异质性，表明在器官发生过程中，细胞在不同的谱系承诺状态和显著的可塑性程度下混合的持续分化轨迹。肝-胰-胆管器官系统依赖于一个小型内胚层祖细胞室，产生多种不同的成人组织，包括肝脏、胰腺、胆囊和肝外胆管。小鼠胚胎中各种发育信号的实验操作强调了这一胚胎区域的重要细胞可塑性。这反映在人类遗传综合征的存在以及肝脏、胰腺和胆囊中具有多器官表型的先天性畸形中。然而，导致内胚层祖细胞室分离为肝脏、胆道和胰腺结构的确切谱系层次和事件序列尚未确定。在这里，我们将计算建模方法与遗传谱系追踪相结合，以准确地重建肝-胰-胆管谱系树。我们发现肝-胰-胆管器官雏形中存在一个多能祖细胞亚群，不仅为胰腺和胆囊提供细胞，而且为肝脏提供细胞。此外，利用单细胞RNA测序和功能性实验，我们定义了一个特殊的生态位，在发育过程中长时间以多能状态支持该亚群。这些发现共同表明肝-胰-胆管发育的持续可塑性，这也可能解释了肝脏快速扩张同时抑制胰胆管生长的原因。9英文题目：Spatialomicsandmultiplexedimagingtoexplorecancerbiology中文题目：空间组学和多重成像探索癌症生物学。发表时间：-08-02发表杂志：NatureMethods影响因子：28.DOI：10./s---6摘要：了解肿瘤内异质性——肿瘤内部细胞间的分子变异——有望解决癌症生物学中的突出问题，提高对特定癌症亚型的诊断和治疗。单细胞分析，特别是RNA测序和其他基因组学模式，在揭示与肿瘤生长、转移和耐药性相关的新型生物标记物和分子调节剂方面具有革命性。然而，这些方法无法提供完整的肿瘤生物学图像，因为关于肿瘤微环境中细胞位置的信息丢失了。利用多重荧光、DNA、RNA同位素标记的新技术，可以在其天然空间环境内检测数以万计的癌症亚克隆或分子生物标志物。这些技术的迅速发展，以及多组学数据整合的方法，有望使人们更全面地了解单个肿瘤内部和之间的细胞间变异。在这里，我们提供了现有状态和未来的空间技术视角，该技术预期推动下一代癌症研究和诊断及治疗策略。10英文题目：Chromatinandgene-regulatorydynamicsofthedevelopinghumancerebralcortexatsingle-cellresolution中文题目：单细胞分辨率下发育中人类大脑皮层的染色质和基因调控动态变化发表时间：-08-11发表杂志：Cell影响因子：41.DOI：10./j.cell..07.摘要：大脑皮层发育的遗传干扰可导致神经发育疾病，包括自闭症谱系障碍（ASD）。为了确定对皮层发育至关重要的基因组域，研究人员绘制了基因调控元件的活性图谱，生成了一个独立和联合的基因表达和染色质可及性的单细胞图谱。这揭示了关键转录因子（TFs）在几乎连续分化轨迹中的基因调控浪潮，区分了胶质细胞系的表达程序，并确定了决定细胞系的TFs，这些TFs在连接的基因调控元件和表达水平之间表现出强烈的相关性。这些高度关联的基因在早期分化的细胞中采用了活跃的染色质状态，与谱系定型一致。碱基分辨率的神经网络模型确定了非编码突变在自闭症谱系障碍个体队列中的强烈细胞类型特异性富集，并确定了经常被破坏的TF结合位点。这种方法说明了细胞类型特异性图谱如何能够提供对人类发育和疾病控制程序的洞察。11英文题目：IntegratingTcellreceptorsequencesandtranscriptionalprofilesbyclonotypeneighborgraphanalysis(CoNGA)中文题目：通过克隆型邻域图分析(CoNGA)整合T细胞受体序列和转录谱发表时间：-08-23发表杂志：NatBiotechnol影响因子：54.DOI：10./s---2摘要：T细胞克隆型(由T细胞受体(TCR)序列定义)与表型(反映在基因表达(GEX)谱、表面蛋白表达和多肽:主要组织相容性复合体结合)之间的联系，可以揭示除克隆相关细胞共享的特征之外的功能关系。在此，我们提出了克隆型邻域图分析(CoNGA)，一种通过对GEX和TCR相似性图的统计分析来识别GEX轮廓和TCR序列之间的相关性的图论方法。利用CoNGA，我们发现了TCR序列和GEX谱之间的关联，其中包括之前未描述的人类循环CD8+T细胞的“自然淋巴细胞”群体和一组胸腺细胞分化的TCR序列决定因素。这些例子表明，CoNGA可能有助于阐明大型、异质性、单细胞数据集中TCR序列和T细胞表型之间的复杂关系。12英文题目：SnapHiC:a