單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(Single-cell RNA-sequencing)是指在單細(xì)胞水平上對(duì) RNA 進(jìn)行高通量測(cè)序和分析的新技術(shù)。不同于常規(guī) Bulk Sequencing(組織或細(xì)胞群測(cè)序)得到的結(jié)果只是大量細(xì)胞的平均表達(dá)水平,單細(xì)胞測(cè)序能夠深入挖掘細(xì)胞特異性的信息。目前,單細(xì)胞測(cè)序已廣泛應(yīng)用于腫瘤異質(zhì)性、免疫微環(huán)境、神經(jīng)科學(xué)、胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化等領(lǐng)域的研究。
伯豪特色
6 年的單細(xì)胞服務(wù)經(jīng)驗(yàn),協(xié)助客戶在 Cell Research、Nature Neuroscience 等雜志上發(fā)表文章。
擁有三大單細(xì)胞測(cè)序服務(wù)平臺(tái),包括低通量的 SMART-seq,以及高通量的 10X genomics 和 BD Rhapsody 的單細(xì)胞 RNA 測(cè)序服務(wù)平臺(tái)。
自主研發(fā)的單細(xì)胞組織保護(hù)液,保證了新鮮組織樣本的低溫存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
累計(jì)成功完成 30 余種組織類型的單細(xì)胞懸液制備(包括人外周血液細(xì)胞,臨床組織及大小鼠組織或器官)。針對(duì)單細(xì)胞懸液制備過程中遇到的主要問題,如死細(xì)胞比例高、活性達(dá)不到上機(jī)要求;細(xì)胞形態(tài)異常;細(xì)胞消化不完全、聚集成團(tuán)、碎片偏多、紅細(xì)胞比例偏高等,公司單細(xì)胞測(cè)序團(tuán)隊(duì)通過已經(jīng)積累的經(jīng)驗(yàn),為客戶提供合理化的建議,提高單細(xì)胞測(cè)序的成功率。
完善的數(shù)據(jù)處理方法,及個(gè)性化的分析方法。
技術(shù)參數(shù)
SMART-seq
建庫起始量:1~100 cells;
測(cè)序模式:Illumina HiSeq PE150;
推薦數(shù)據(jù)量:>=6 Gb/ 樣本。
10X genomics & BD Rhapsody
總量 > 105 目標(biāo)細(xì)胞個(gè)數(shù)(底限 10,000 個(gè)細(xì)胞);
濃度 500-1,000 個(gè) /uL;
細(xì)胞間無粘連(成團(tuán)率 <5%);
無大于 40um 的細(xì)胞碎片或其他顆粒物;
細(xì)胞成活率應(yīng)大于 80%(臺(tái)盼藍(lán)染色檢測(cè));
不存在逆轉(zhuǎn)錄抑制劑和非細(xì)胞的核酸分子。
服務(wù)流程
數(shù)據(jù)分析
包括數(shù)據(jù)預(yù)處理,基礎(chǔ)分析,高級(jí)分析和個(gè)性化分析,部分分析結(jié)果展示如下:
案例解析
案例展示
案例一(神經(jīng)生物學(xué),使用技術(shù) SMART-seq)
伯豪生物助力中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所張旭院士研究組,通過高覆蓋度的單細(xì)胞測(cè)序和以神經(jīng)元大小為參考的層次聚類,對(duì)小鼠背根神經(jīng)節(jié)初級(jí)感覺神經(jīng)元進(jìn)行了分類,又通過全細(xì)胞膜片鉗在體記錄結(jié)合單細(xì)胞 PCR 方法可檢測(cè)各類初級(jí)感覺神經(jīng)元對(duì)外周皮膚刺激的反應(yīng)。該工作通過高覆蓋的單細(xì)胞測(cè)序?qū)Τ跫?jí)感覺神經(jīng)元進(jìn)行了重新分類,并且建立了基因表達(dá)與在體內(nèi)功能的相互關(guān)系。該成果已經(jīng)發(fā)表在了 2015 年 12 月的國(guó)際知名期刊 Cell Reasarch(影響因子 11.981)上。該研究中單細(xì)胞測(cè)序及數(shù)據(jù)分析服務(wù)由上海伯豪生物技術(shù)有限公司提供。
原文出處:Li CL, Li KC, Wu D, et al. Somatosensory neuron types identified by high-coverage single-cell RNA-sequencing and functional heterogeneity. Cell Res. 2015, 26(1):83-102.
案例二(疾病不同進(jìn)程的細(xì)胞組成差異,10X genomics)
腸型胃癌以癌前病變?yōu)橹鳎晕s性胃炎和腸上皮化生。在這項(xiàng)研究中,作者構(gòu)建了一個(gè)單細(xì)胞圖譜,包含了 32,332 個(gè)來自胃竇粘膜活檢的高質(zhì)量細(xì)胞。然后,作者構(gòu)建了一個(gè)基于細(xì)胞和分子特征的單細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。研究發(fā)現(xiàn)在上皮化生過程中,腺體黏液細(xì)胞趨向于獲得腸樣干細(xì)胞表型,作者將 OR51E1 作為早期惡性病變中獨(dú)特內(nèi)分泌細(xì)胞的標(biāo)記。作者還發(fā)現(xiàn),HES6 可能標(biāo)記杯前細(xì)胞簇,可能有助于早期化生的鑒定。作者確定了一組 EGC 特異性標(biāo)記,對(duì) EGC 的準(zhǔn)確診斷具有臨床意義。作者的研究提供了無與倫比的見解,以了解人類胃細(xì)胞組在癌前和早期惡性病變。
原文出處:Zhang P, Yang M, Zhang Y, et al. Dissecting the Single-Cell Transcriptome Network Underlying Gastric Premalignant Lesions and Early Gastric Cancer. Cell reports, 2019, 27(6): 1934-1947. e5.
應(yīng)用方向
腫瘤異質(zhì)
Kim C, Gao R, Sei E, et al. Chemoresistance Evolution in Triple-Negative Breast Cancer Delineated by Single-Cell Sequencing. Cell 2018, 173(4):879-893.
腫瘤免疫微環(huán)境
Zheng C, Zheng L, Yoo JK, et al. Landscape of Infiltrating T Cells in Liver Cancer Revealed by Single-Cell Sequencing. Cell 2017, 169(7):1342-1356. 神經(jīng)科學(xué)
Li CL, Li KC, Wu D, et al. Somatosensory neuron types identified by high-coverage single-cell RNA-sequencing and functional heterogeneity. Cell Res 2015, 26(1):83-102.
胚胎發(fā)育
Li L, Dong J, Yan L, et al. Single-Cell RNA-Seq Analysis Maps Development of Human Germline Cells and Gonadal Niche Interactions. Cell Stem Cell 2017, 20(6):858-873
細(xì)胞分化
Bach K, Pensa S, Grzelak M, et al. Differentiation dynamics of mammary epithelial cells revealed by single-cell RNA sequencing. Nat Commun 2017, 8(1):2128.
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