2024-12-13
單細胞(bao)轉錄(lu)組(zu)能(neng)夠精確描繪(hui)出組(zu)織中的(de)(de)各細胞(bao)類型在(zai)特定(ding)條件下的(de)(de)基(ji)(ji)因(yin)(yin)表(biao)達(da)(da)(da)(da)譜(pu)。代謝(xie)組(zu)學則是對生物樣本中的(de)(de)小分(fen)子代謝(xie)物進行定(ding)性和定(ding)量分(fen)析，代謝(xie)物作為生物體功能(neng)活動(dong)的(de)(de)直接(jie)產物，其變化能(neng)夠反映出表(biao)型的(de)(de)狀(zhuang)態(tai)變化。兩(liang)者聯合分(fen)析，能(neng)夠同時考慮基(ji)(ji)因(yin)(yin)表(biao)達(da)(da)(da)(da)與代謝(xie)物變化，從而更(geng)(geng)全面(mian)地理解生物體的(de)(de)代謝(xie)過程和基(ji)(ji)因(yin)(yin)表(biao)達(da)(da)(da)(da)調控機制，提供了一個更(geng)(geng)為系統、全面(mian)的(de)(de)視角，相互驗證，實現從“因(yin)(yin)”（基(ji)(ji)因(yin)(yin)表(biao)達(da)(da)(da)(da)）到“果”（代謝(xie)物變化）兩(liang)個層面(mian)的(de)(de)全面(mian)探究。
聯合(he)分析(xi)思(si)路(lu)
1.首(shou)先通過(guo)單細胞(bao)(bao)(bao)轉錄組測序(xu)，鎖定核心細胞(bao)(bao)(bao)亞群，再(zai)通過(guo)核心細胞(bao)(bao)(bao)亞群的差異表達基因，關聯(lian)下游的代謝圖(tu)譜，起到(dao)驗證(zheng)單細胞(bao)(bao)(bao)結論的作用。
2.先進行代(dai)謝(xie)組分析，識別出那些具有顯著差異的(de)代(dai)謝(xie)物，再通過(guo)單細胞轉錄組測(ce)序鎖定相關基(ji)因和代(dai)謝(xie)通路，實現從發現現象到機(ji)制解析的(de)過(guo)程。
案例1
英文(wen)標題：Immune rebalancing at the maternal-fetal interface of maternal SARS-CoV-2 infection during early pregnancy
發表期刊(kan)：Protein & Cell
影響(xiang)因子：13.6
發表(biao)日期：2024.05
物種樣本(ben)：
妊娠 6-8周(zhou)的10例SARS-CoV-2感染組(zu)、5例對照組(zu)孕(yun)(yun)婦胎盤(pan)(pan)的絨毛膜(mo)和基底蛻膜(mo)；妊娠12-16 周(zhou)的11例SARS-CoV-2感染組(zu)、8例對照組(zu)孕(yun)(yun)婦的胎盤(pan)(pan)。
DOI：10.1093/procel/pwae006
嚴重急(ji)性(xing)呼吸(xi)系統綜合(he)征冠(guan)狀病(bing)毒（SARS-CoV-2）引起的(de)(de)2019冠(guan)狀病(bing)毒病(bing)（COVID-19）大流行仍然對(dui)(dui)孕婦(fu)構(gou)成威脅。對(dui)(dui)妊娠(shen)早期(qi)感(gan)染(ran)SARS-CoV-2的(de)(de)胎(tai)盤(pan)樣本的(de)(de)單細胞(bao)(bao)轉錄組(zu)學和(he)(he)代謝(xie)組(zu)學進行了(le)綜合(he)分析。與對(dui)(dui)照組(zu)胎(tai)盤(pan)相比，SARS-CoV-2感(gan)染(ran)引起了(le)母胎(tai)界面(mian)的(de)(de)免疫反應，并在感(gan)染(ran)后的(de)(de)最初(chu)幾周誘導了(le)氨基(ji)酸(suan)和(he)(he)磷脂譜的(de)(de)代謝(xie)改(gai)變(bian)。隨后的(de)(de)免疫細胞(bao)(bao)激(ji)活和(he)(he)滋養層細胞(bao)(bao)增強的(de)(de)免疫耐(nai)受(shou)性(xing)建立了(le)一種新的(de)(de)動態平衡(heng)，減輕了(le)對(dui)(dui)母胎(tai)界面(mian)的(de)(de)影響。母胎(tai)界面(mian)的(de)(de)免疫反應和(he)(he)代謝(xie)改(gai)變(bian)在妊娠(shen)中期(qi)逐漸(jian)下降，研(yan)究強調了(le)在母體SARS-CoV-2感(gan)染(ran)后的(de)(de)妊娠(shen)前兩(liang)個月的(de)(de)適應性(xing)免疫耐(nai)受(shou)機制和(he)(he)免疫平衡(heng)的(de)(de)建立。
案(an)例2
英文標題：Oxidative Metabolism Drives Immortalization of Neural Stem Cells during Tumorigenesis
發(fa)表期刊：Cell
影響因子：45.5
發表日期：2025.05
物(wu)種樣本：
單細胞轉錄組：6天大的3齡果蠅中解(jie)剖15個(ge)對照或(huo)5個(ge)腫(zhong)瘤全腦
代謝組(zu)：6天大的3齡果蠅中解(jie)剖(pou)100個對照或30個腫(zhong)瘤(liu)全腦
DOI：10.1016/j.cell.2020.07.039
代(dai)謝重編(bian)程是(shi)許多癌(ai)癥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)關(guan)鍵特征，但(dan)它(ta)如何以(yi)及(ji)何時(shi)促進腫(zhong)瘤(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)仍不(bu)清楚。研(yan)究(jiu)(jiu)證明(ming)(ming)了線粒體融(rong)合誘導的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)謝重編(bian)程可(ke)(ke)以(yi)對(dui)腫(zhong)瘤(liu)(liu)起始細(xi)(xi)胞(bao)（TICs）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)永(yong)生(sheng)(sheng)化(hua)進行速(su)率限制，并觸發(fa)它(ta)們對(dui)腫(zhong)瘤(liu)(liu)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)可(ke)(ke)逆貢(gong)獻。利用單細(xi)(xi)胞(bao)轉錄組學(xue)(xue)，發(fa)現果蠅腦腫(zhong)瘤(liu)(liu)包含(han)一個(ge)(ge)快速(su)分裂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)干細(xi)(xi)胞(bao)群(qun)，其定義(yi)為氧化(hua)磷酸化(hua)（OxPhos）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)調。結合靶向代(dai)謝組學(xue)(xue)和(he)體內遺傳學(xue)(xue)篩(shai)選來證明(ming)(ming)OxPhos是(shi)腫(zhong)瘤(liu)(liu)細(xi)(xi)胞(bao)永(yong)生(sheng)(sheng)化(hua)所必需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，但(dan)在(zai)神經干細(xi)(xi)胞(bao)（NSCs）中(zhong)卻是(shi)可(ke)(ke)有可(ke)(ke)缺的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。利用體內NADH/NAD+傳感器，發(fa)現NSCs在(zai)永(yong)生(sheng)(sheng)化(hua)過(guo)程中(zhong)精確地增加(jia)了OxPhos。阻(zu)斷(duan)OxPhos或(huo)線粒體融(rong)合可(ke)(ke)使(shi)TICs處于靜止狀態，并通過(guo)受損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)NAD+再生(sheng)(sheng)來阻(zu)止腫(zhong)瘤(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)。研(yan)究(jiu)(jiu)建立了細(xi)(xi)胞(bao)代(dai)謝和(he)腫(zhong)瘤(liu)(liu)起始細(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)永(yong)生(sheng)(sheng)化(hua)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)獨特聯系。
