兩篇《Cell》，五篇《Science》從癌症到發育，從衰老到免疫，單細胞研究顯神威

理解任何多細胞生命系統的前提是理解「細胞」，今天單細胞研究已經不再只是紙上談兵了，全球已經有許多實驗室展開了單細胞研究，近期Science，Cell就接連公布了這方面的成果。

免疫細胞是如何衰老的？

斯坦福大學醫學院的研究人員發現衰老的新奧秘：相比於年輕人，老年人的免疫細胞攜帶更多的染色質修飾。而且這些修飾差異主要來源於環境。

這有助於解釋為什麼老年人的免疫系統會衰退，為什麼不同人的免疫系統以不同的速率老化，為什麼環境在產生這些與年齡相關的差異方面比遺傳更重要？

這一研究成果公布在4月26日的Cell雜誌上。研究人員通過一種快速，準確的新方法，一個個的分析單細胞，總共分析了上億個細胞，發現老年人的免疫細胞比年輕人的免疫細胞指令更加模糊不清楚。

具體來說研究人員利用質譜流式細胞技術：EpiTOF 從單細胞水平分析了免疫細胞的染色質修飾情況。他們分析了22種不同免疫細胞內40種不同類型的表觀遺傳標記，共積累了約217億個數據點，並進行了專門的數據解析。

作者表示，「免疫系統在各種疾病中發揮著重要作用。然而目前我們過分關注遺傳學，忽略了人類免疫學和環境影響的影響。」

深度解析三陰乳腺癌

美國MD安德森癌症中心聯合瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員利用單細胞測序對三陰乳腺癌展開分析，表明耐藥性是來源於現有的帶有基因突變的克隆。

研究人員利用單細胞DNA和RNA測序，以及大量細胞的外顯子組測序，分析了20名治療過程中的三陰乳腺癌患者。Illumina深度外顯子組測序發現10名患者的腫瘤消退，而另10名患者仍有腫瘤細胞存在。之後，他們對其中的8名開展了單細胞分析。

他們使用BD的FACSAria II流式細胞儀來分選單個細胞，並利用混合文庫和Illumina的新一代測序技術來分析。他們通過DNA測序分析了900個單細胞，通過RNA測序分析了6,862個細胞，發現化療中出現的拷貝數畸變是預先存在且適應性選擇的，而表達譜是通過轉錄重編程獲得的。

神奇的生命起源

這一系列三篇文章分別利用單細胞技術研究了心臟、神經和血細胞的發育過程，繪製了兩種模式動物：非洲爪蟾和斑馬魚從受精卵到完整胚胎的基因表達圖譜。

採用的技術分別有轉座子的條形碼方法：TracerSeq，單細胞測序技術inDrop。

真渦蟲的單細胞轉錄組圖譜

兩個研究小組利用Drop-seq技術來繪製整個複雜動物的細胞圖譜，並建立細胞譜系。

在第一項研究中，懷特黑德生物醫學研究所和麻省理工學院的研究人員報告稱，他們基本上能夠確定地中海渦蟲的每種細胞的轉錄組。他們測序了50,000多個單細胞，並確定了至少44個不同的細胞群，以及150多個亞群。在第二項研究中，德國Max Delbrück分子醫學中心的研究人員也繪製了地中海渦蟲的細胞類型圖譜以及譜系樹。他們測序了20,000多個單細胞，鑒定出至少51個細胞群和23個獨立的細胞譜系。

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