寒冬12月单核转录组文章集锦：找点时间找点空闲，看看别人都研究了啥！
文章一：新的大脑区域是如何进化出来的？
复杂的大脑是如何从简单的电路进化而来的？在这里，作者研究了小脑核(小脑的输出结构)在细胞类型分辨率下的脑区进化。利用小鼠、鸡和人的单核RNA测序，以及STARmap空间转录分析和全中枢神经系统投影追踪，作者鉴定了一个保守的细胞类型集合，包含两个区域特异性兴奋神经元类别和三个区域不变抑制神经元类别。这一组构成了一个原型小脑核，它被重复复制以形成新的区域。在大量扩张的人类外侧核中，优先将信息输送到小鼠外侧额叶皮质的兴奋性细胞类占主导地位。这项研究展示出一个通过整个细胞类型集合的复制和分化而形成的大脑区域进化模型。
文章亮点：史上首次在细胞类型精度上揭示大脑的进化机制
以小脑神经核为实验对象，研究其从鱼到哺乳类的演化过程
运用单细胞测序和空间转录组分析，发现小脑神经核在组织和进化上有一个元单位 小脑神经核通过对元单位内的全部细胞类型进行复制和歧变从而实现进化
单核转录组实验材料：
8-12周大的雄性C57BL/6J小鼠；成年(~20周龄)公鸡作为家禽疾病与肿瘤学实验室(ADOL)6×7系杂交的F1后代；死于癌症的患者：捐赠者H1和捐赠者H3是65岁的白人男性，捐赠者H2是一名39岁的黑人女性
文章二：单核RNA-seq鉴定多核骨骼肌纤维的转录异质性
虽然大多数细胞只有一个核，但滋养层细胞、破骨细胞和骨骼肌纤维等细胞类型需要多核。多核的一个优点是可以将不同的功能分配给不同的细胞核，但由于存在共同的细胞质，对多核组织内转录异质性的全面询问一直是具有挑战性的。在这里，作者利用单核RNA测序(snRNA-seq)来确定多核骨骼肌纤维内转录多样性的程度。来自小鼠骨骼肌的细胞核在整个生命周期中被描绘出来，这表明在出生后发育和衰老的肌肉中出现了不同的肌核群体。作者的数据集还为发现与肌肉细胞罕见的特殊区域相关的基因提供了一个平台，包括肌腱连接的标记和在神经肌肉连接表达的功能验证因子。这些发现表明，合体肌纤维内的肌核具有调节肌肉生物学的不同转录特征。
单核转录组实验材料：选取出生后第10天、第21天、5月龄、24月龄和30月龄，安乐死后立即分离小鼠胫骨前肌或比目鱼肌进行提核实验平台：10X Genomics
后续验证：单分子RNA荧光原位杂交，qRT-PCR
文章三：CoolMPS用于液滴法捕获的单核RNA的稳健测序
大规模平行单细胞和单核RNA测序(scRNA-seq，snRNA-seq)需要大量的测序，以实现每个细胞的适当覆盖，这使得测序资源和测序器的可用性成为进行深度转录图谱的关键因素。CoolMPS是一种新的合成测序方法，它依赖于可重复使用的抗体进行核苷酸标记，但它是否适用于snRNA-seq还没有得到测试。在这里，作者使用一种低成本的现成协议将广泛使用的Chromium 10X技术生成的库进行化学转换，使其可以使用CoolMPS技术进行排序。为了评估用CoolMPS测序的转换文库的质量和性能，作者从年轻和老年小鼠的海马中生成了一个snRNA-seq数据集。文库在Illumina Novaseq上测序，转换为与CoolMPS兼容的文库在DNBSEQ-400RS上测序。CoolMPS衍生数据忠实地复制了原生文库数据集的关键特征，包括环境RNA污染的正确估计、捕获细胞的检测、细胞群集结果、空间标记基因表达、复制间和复制内差异以及老化过程中基因表达的变化。总之，作者的结果表明，CoolMPS为基于液滴的文库中RNA的标准测序提供了一种可行的替代方法。
单核转录组实验材料：老年C57BL/6J雄性野生型小鼠(18月龄)和青年C57BL/6J小鼠(3月龄)，从整个海马体中分离出细胞核实验平台：10X Genomics
后续实验：进行文库转换和CoolMPS测序
文章四：利用单核RNA-seq验证特发性肺纤维化中MUC5B相关的变异体
rs35705950是位于MUC5B起始点上游约3kb的G/T颠倒事件形成的变异体，它是特发性肺纤维化(IPF)的主要危险因素。在这里，作者研究了这个MUC5B-3kb区域的功能和染色质结构，并提供了证据表明它作为经典定义的增强子受到表观遗传编程的影响。作者用新转录本分析结果表明RNA聚合酶II发生在G/T颠换位点的10bp内，形成了该区域的增强子功能。通过ATAC-seq分析新鲜和培养的人气道上皮细胞的染色质可及性数据，证明该区域位于可及性染色质中，影响MUC5B的表达。利用成对的单核RNA-seq和单核ATAC-seq应用于IPF肺的冰冻组织，作者将这些发现直接扩展到疾病，结果表明IPF中MUC5B-3kb增强子的表观遗传编程，在表达MUC5B和不表达MUC5B的细胞系中都存在。综上所述，该研究结果表明，MUC5B相关的变异体体rs35705950存在于一个增强子中，该增强子容易发生表观重塑，并导致IPF的病理性错误表达。
单核转录组实验材料：用于单核分析的肺组织来自因多种适应症(结节、结构畸形、反复感染)接受活组织检查的患者实验平台：10X Genomics
辅助测序：snATAC-seq ，PRO-seq，ATAC-seq
后续验证：ChIP-qPCR，qRT-PCR， MNase-qPCR
文章五：单核转录组学揭示合体骨骼肌细胞的功能区划分
合体骨骼肌细胞在同一细胞质中含有数百个细胞核。作者利用从肌肉纤维中分离出的细胞核进行单核RNA测序(snRNAseq)，研究了未损伤和再生肌肉中的核异质性和转录动力学。这揭示了与纤维类型多样性无关的不同的核亚型，和以前未知的亚型以及在神经肌肉和肌腱连接处预测的亚型。在Mdx营养不良小鼠模型的纤维中，也出现了不同的亚型：发现表达修复信号的细胞核也在营养不良患者的肌肉中大量存在，还有与坏死纤维相关的核群体。最后，作者对手术方法的改进揭示了罕见的、特化的肌梭的区域化。研究数据确定了肌纤维的核区，并为其功能分析定义了一个分子路线图；这些数据可以在MyoExplorer服务器(https://shiny.mdc-berlin.de/MyoExplorer/)上自由浏览。
实验平台：
文章六：间歇性缺氧下小鼠内脏脂肪在单细胞水平的转录组变化
间歇性低氧(IH)是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的特征，可导致内脏白色脂肪组织(vWAT)出现炎症、脂解增加和胰岛素抵抗等代谢功能障碍。然而，这些功能紊乱背后的细胞类型及其相应的转录途径尚不清楚。在这里，作者应用单核RNA测序(snRNA-seq)和RNA-seq相结合的方法来评估模拟阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(IH)暴露后vWAT中细胞的异质性。C57BL/6雄性小鼠暴露于IH和室内空气(RA)中6周后，分离vWAT细胞核，进行snRNA-seq分析、细胞类型差异表达基因(DEGs)分析以及有意义的基因通路富集注释。与RA相比，在vWAT中鉴定的14种不同细胞类型中，IH诱导了显著的转录变化。作者确定了vWAT中的细胞特异性标志物、转录网络、代谢信号通路和细胞亚群富集。在全基因组范围内，作者还在多种细胞类型中识别了298个与代谢途径相关的共同调控基因。使用RNA-seq对vWAT中的细胞类型进行去卷积显示，不同的脂肪细胞似乎在代谢功能障碍的关键方面存在差异。因此，vWAT的异质性及其在细胞水平对IH的反应为了解阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSA)的代谢性发病率提供了重要的见解，并可能转化为治疗靶点。
实验平台：
辅助测序：
文章七：附睾脂肪组织在单核分解时对饮食诱导的肥胖反应的可塑性
单核RNA-seq揭示了脂肪组织中所有主要细胞类型的细胞核
HFD-诱导的肥胖诱发大多数脂肪细胞类型的炎性基因程序
在hfd诱导的肥胖中生脂脂肪细胞亚群丢失
体内脂肪形成的轨迹显示出不同的转录阶段
实验平台：
后续验证：
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文：Tanbn&Anna
排版：市场部