兩篇《Science》聚焦真渦蟲的單細胞轉錄組圖譜

以往的單細胞轉錄組圖譜分析大多是停留在組織或器官的層面。近日，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。這兩項研究的對象都是地中海渦蟲（Schmidtea mediterranea），成果發表在《Science》雜誌上。

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。

「這就像動物的基因組一樣，我們認為這種類似於地圖的細胞轉錄組數據集可以作為一種資源，不僅可推動真渦蟲的研究，還可以推動其他兩側對稱動物的研究，」他們寫道。

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。

「我們的研究結果證明了單細胞轉錄組分析對繪製和重建發育和再生生物學基本過程的重要性，」研究人員寫道，並認為這種方法將成為此領域不可缺少的工具。

地中海渦蟲是一種真渦蟲，成年後身體的任何部位都具有再生能力。美國的研究小組寫道：「由於真渦蟲組織的不斷更新，基本上所有細胞譜系的所有階段都存在於成蟲體內，從多能幹細胞到分化的細胞。」 因此，分析整個生物體將提供一幅近乎完整的細胞類型圖像。

德國研究小組表示，他們驗證了最近報道的幾種罕見細胞類型，並發現了更多細胞，而美國研究小組則認為它在確定真渦蟲的細胞類型轉錄組上已基本達到飽和狀態。

對於細胞類型聚類分析，兩組都使用了一種名為Seurat的計算方法，這種方法利用RNA-seq數據來推導單個細胞之間的空間關係。他們在線發布了其數據和工具。美國研究小組還開發了一種工具來生成聚類表達數據，而德國團隊創建了一個訪問單細胞數據的互動式網站。

德國研究人員將他們的方法與基於轉基因或CRISPR基因擾動的高通量譜系追蹤方法進行了對比，並指出這種方法可以應用在所有物種上，只要能夠分離和測序單細胞。他們補充說，該方法還可以識別新生幹細胞及其分化軌跡，並發現其他物種中與分化有關的基因 – 這是未來研究的主題。

原文標題：

Cell type transcriptome atlas for the planarian Schmidtea mediterranea

Cell type atlas and lineage tree of a whole complex animal by single-cell transcriptomics

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！