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单细胞与空间组学

单细胞、空间转录组与多组学图谱:新技术与它们回答的生物学问题。

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第 1–20 条 · 共 108 条
TodayOct 15Thu
  1. Nature80

    性激素介导小鼠表皮干细胞动力学的性别二态性

    本研究通过对小鼠耳廓表皮进行长达五个月的活体成像、克隆追踪与单细胞测序,发现表皮干细胞分化需经过 TA 细胞样中间状态,且姐妹细胞分裂与脱落的时间协同在雌鼠中显著强于雄鼠。雄激素直接促进基底细胞分化与脱落,雄鼠去势后克隆动态呈现雌鼠样特征;雌鼠伤口愈合更快、增殖协同更高,卵巢切除则消除这一性别差异。研究支持两区室增殖模型并阐明了性激素对皮肤稳态与修复的直接调控。

    Why it matters: 长程活体成像结合单细胞测序与建模,揭示性激素直接调控表皮干细胞分化与姐妹细胞协同,为皮肤创面愈合的性别差异提供机制参考。

Oct 13Tue
  1. bioRxiv Genomics53

    基准测试双链测序并开发 RIVER 揭示人脑隐藏的嵌合变异

    研究者在匹配的人脑组织上对四种双链测序及批量与单神经元基因组测序做基准比较,提出 RIVER 在读段层面整合多方法变异证据,将跨方法支持的候选集合相比调用层重叠扩大约两个数量级。

    Why it matters: 在四种双链测序调用层一致性有限的前提下,提出读段层面整合策略 RIVER,把跨方法支持的候选集合扩大约两个数量级。

  2. bioRxiv Cancer Biology52

    参考校准的空间统计框架量化组织学基质-肿瘤细胞空间关联及其几何上限

    本文提出一种参考校准的空间统计框架,可在不预设相互作用范围或模型的情况下,从分割组织学图像中恢复基质-肿瘤细胞空间偏倚的存在、范围与强度。框架整合资源选择函数、最近邻距离分布、交叉 J 函数与径向分布函数,并以保留基质架构的样本特异性参考态跨越已知偏倚连续体;控制组织分析显示基质架构对可恢复相互作用范围构成几何限制,事件比例则独立限制统计灵敏度。

    Why it matters: 原文给出了组织特异参考态下空间关联的可恢复范围与几何上限,可作为其他组织学空间统计方法的对照基线。

Oct 12Mon
  1. 中文产业新闻64

    《Nature》多组学研究确证成年海马持续生成神经元并解析认知衰老

    《Nature》一篇多组学人类脑组织研究借助单细胞转录组与染色质开放测序对不同认知状态人群的海马样本展开解析,确证成年大脑海马齿状回仍可持续生成新神经元,并探讨其与认知衰老、阿尔茨海默病的关系。原文链接:https://bydrug.pharmcube.com/news/detail/fd43a41b5327d1f515ca1ad030df4e58

    Why it matters: 研究同时用上单细胞转录组与染色质开放测序并跨认知状态取样,可为成年海马神经发生的长期争议提供新的人体多组学证据。

Oct 11Sun
  1. bioRxiv Genomics62

    Seal:发育期人脑基因调控与变异效应的时空AI建模框架

    普林斯顿大学Troyanskaya团队开发可解释AI迁移学习框架Seal,覆盖26个脑区、30种细胞类型和7个发育阶段,实现发育期人脑基因表达与变异效应的时空建模。应用于六种神经精神疾病GWAS,揭示共享与差异的调控架构;在Simons Simplex Collection自闭症全基因组数据中,发现瞬时胎儿兴奋性神经元中全新调控变异的显著负担,揭示细胞类型与发育阶段特异性的调控机制。

    Why it matters: 该预印本提出可解释的AI迁移学习框架Seal,在时空分辨率下建模发育期人脑基因调控,揭示神经精神疾病风险的细胞类型与发育窗口特异性调控架构。

  2. bioRxiv Genomics68

    单细胞多模态图谱揭示21三体破坏染色质架构阻断B淋巴细胞生成

    研究者开发ChromE-seq单细胞检测技术,联合染色质构象、转录、可及性及甲基化数据,构建约40万个人胎儿肝造血细胞多模态图谱,发现染色质接触先于谱系特异性转录或持久存在,揭示3D染色质预备与记忆现象。

    Why it matters: 新方法ChromE-seq揭示胎儿造血中3D染色质预备与记忆,阐明21三体导致B淋巴细胞发育受阻的调控回路崩解。

  3. bioRxiv Genomics69

    Droplet-MT 实现万细胞级甲基化-转录组联测,解析人类造血克隆组织

    研究团队开发了 Droplet-MT 及配套计算流程,实现每文库约 1 万细胞的甲基化组与转录组联合测序。利用甲基化表观突变实现无需基因突变的克隆重建,参考标签转移仅需 0.2% CpG 覆盖即可分配克隆,降低测序成本。

    Why it matters: 该方法实现万细胞级甲基化-转录组联测,利用甲基化突变重建克隆谱系,并在白血病纵向样本中区分恶性克隆动态与正常造血恢复。

  4. 顶刊论文(社媒热度)77

    靶向细胞外基质TNC的scFv装甲增强CAR-T在实体瘤中的持久性与抗肿瘤活性

    研究构建分泌抗TNC单链抗体片段的装甲CAR-T,靶向实体瘤高表达的细胞外基质蛋白Tenascin-C。体外及异种移植模型显示装甲CAR-T细胞毒性增强、持久性改善、耗竭降低;单细胞转录组揭示肿瘤微环境重编程为CD8+ T细胞富集的功能性免疫格局。

    Why it matters: 研究构建了靶向细胞外基质TNC的CAR-T装甲平台,单细胞数据揭示其重塑肿瘤微环境并兼容IL-2组合装甲。

Oct 10Sat
  1. 顶刊论文(社媒热度)76

    论文提出 RNA fingerprinting 框架,将单细胞转录响应映射至扰动参考字典

    RNA fingerprinting 是一个统计框架,能从单细胞扰动参考字典中学习扰征,再以概率方式将新实验的查询细胞分配到一个或多个候选扰动。原文在基准数据集上实现单细胞分辨率的准确分配,并展示可扩展到全基因组筛选和组合扰动的解析能力;应用层面覆盖核糖体应激下 p53 的上下文特异性调控、剂量依赖性药物机制解析,以及体内流感继发感染中细胞因子驱动的 B 细胞异质性。

    Why it matters: 原文给出 RNA fingerprinting 的统计框架与基准测试结果,读者可直接把它与已有的单细胞扰动注释方法对照。

  2. 顶刊论文(社媒热度)80

    空间多组学解析人类心脏发育动态及 21 三体的扰动

    研究人员结合单细胞与空间多组学在发育心脏中定义 21 种组织生态位,并开发 TissueTypist 分类工具;窦房结中分辨出沿线性轴分布的三种起搏细胞亚型,心室中沿跨壁轴存在细胞与转录梯度。

    Why it matters: 提供了人类心脏发育的空间多组学框架和 TissueTypist 分类工具,并发现 21 三体早期心脏发育的细胞与转录异常。

  3. 监管与产业动态69

    华盛顿大学等构建免疫衰老图谱,颗粒酶K/B比例揭示健康老化轨迹

    华盛顿大学医学院、全国儿童医院和伦敦国王学院研究者分析2609名成年人约1240万个免疫细胞,并利用英国生物库5万名参与者15年随访数据,发现颗粒酶K产生CD8 T细胞与颗粒酶B产生细胞的比例可区分健康与非健康衰老轨迹:颗粒酶K主导关联健康老化,颗粒酶B主导关联十年内死亡风险升高及2型糖尿病、高血压等慢性病。

    Why it matters: 研究发现颗粒酶K/B比例可预测健康老化轨迹,并关联十年内死亡及慢病风险,为早期干预提供生物标志物。

  4. 顶刊论文(社媒热度)83

    类器官异质性的波动测试

    研究者从单个小鼠胚胎干细胞构建单克隆类器官,利用 DNA Typewriter 谱系记录器揭示类器官异质性源于诱导前的可遗传表观遗传波动。紧密相关的创始细胞产生表型更相似的类器官,且在印记基因等甲基化敏感位点存在隐性的基因表达与染色质可及性差异。

    Why it matters: 该研究用单克隆类器官和谱系记录器揭示了干细胞内在表观遗传波动决定命运偏向,为类器官异质性提供新解释。

Oct 9Fri
  1. bioRxiv Genomics66

    mtDIVE 平台用随机 mtDNA 诱变解析代谢与谱系背景下的基因型-表型关联

    研究团队开发了 mtDIVE 平台,通过随机 C→T 诱变在人上皮细胞和斑马鱼胚胎中进行 mtDNA 池化正向遗传学筛选,结合单细胞转录组与 mtDNA 基因型联合分析。

    Why it matters: mtDIVE 把随机 C→T 诱变与单细胞基因型-表型关联耦联,可在同一细胞池里拆分单个位点和整体突变负荷各自对表型的贡献。

  2. bioRxiv Genomics60

    STEER-seq:基于重组酶的池化多模态单细胞扰动筛选平台

    作者在 bioRxiv 预印本发表 STEER-seq 平台,用 Bxb1 重组酶在人诱导多能干细胞安全港位点进行单拷贝整合,结合无启动子 ORF 文库与 barcode 追踪,实现无病毒的池化增益功能筛选。

    Why it matters: STEER-seq 用 Bxb1 在安全港位点单拷贝整合,配合 barcode 追踪与单细胞多模态测序,让增益功能筛选摆脱随机病毒整合带来的拷贝数和位点噪声。

  3. 顶刊论文(社媒热度)78

    PEtracer 综合谱系追踪绘制小鼠胚胎发育细胞命运图谱

    作者用 PEtracer 对16个重复胚胎中超过140万个细胞安装可遗传遗传标记并重建谱系树,解析了约75%的细胞分裂。原文还配套深度转录组分析,揭示神经嵴命运渐进性限制、不同中胚层来源对内皮的贡献以及体轴延长的谱系动态;不同重复胚胎之间的谱系架构高度可重复,为哺乳动物发育的定量与预测性理解提供了参考。DOI:10.1016/j.cell.2026.09.050

    Why it matters: PEtracer 在16个重复胚胎中解析了约75%的细胞分裂并配套转录组数据,为哺乳动物发育的定量预测研究提供了可迁移的方法基础。

  4. 中文产业新闻81

    Science 论文用 DNA Typewriter 重建活体小鼠从受精卵到 E13.5 的细胞谱系树

    华盛顿大学 Chengxiang Qiu 与 Jay Shendure 团队在 Science 发表论文,将 DNA Typewriter 应用于活体小鼠,记录从受精卵到 E13.5 的细胞谱系。原文称该方法从单个胚胎重建出含 128 万个带转录组注释细胞的系统发育树,并揭示原肠胚形成的克隆优势与细胞类型耦合的等级结构。

    Why it matters: 原文将 DNA Typewriter 首次用于活体小鼠,构建从受精卵到 E13.5 的系统发育树,为哺乳动物细胞谱系追踪提供新方法参考。

  5. 监管与产业动态64

    圣犹大医院鉴定神经母细胞瘤间充质细胞基因特征 关联不良预后并提供模型资源

    圣犹大儿童研究医院团队利用单细胞测序和空间组学等技术,从50例患者的54个肿瘤样本中构建神经母细胞瘤细胞图谱,鉴定出标志间充质恶性细胞的基因表达特征,该特征在患者来源异种移植模型、类器官和细胞系中均稳健区分肾上腺素能与间充质两种细胞状态,并显著改善预后预测(DOI: 10.1016/j.ccell.2026.09.008)。

    Why it matters: 新基因特征在多模型中验证稳健,显著改善高危神经母细胞瘤预后预测,并提供可共享模型资源。

CBACBA Frontier Insights (CFI)美国华人生物医药科技协会(CBA)www.cba-usa.org