从零开始的10X生活

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本月部门内部的组间培训，有幸来到了10X单细胞测序团队进行学习培训。

在我的印象中单细胞测序是非常高大上的，事实也确实如此，我们10X团队的小伙伴们各个都是十分优秀的，不仅吃苦耐劳而且专业知识丰富，进了实验室工作认真严谨，出了实验室也都是有着各种爱好充实了工作之余的生活。

本次学习从收样、组织解离消化、细胞悬液上机再到后续的文库制备都做了充分的了解，对10X团队有了一个基本的认识，对于自己也是收获颇丰，学习到了很多原本可能接触不到的知识与实验方案。

这期间也对很多新奇的事情印象深刻。就比如下图这团腹水中的组织，非常好奇它究竟是什么。

在辛苦解离了一天后，说什么做什么都没有看到细胞计数仪上一片的绿色感到欣慰，这也是对自己工作的一种肯定。

然后作为萌新的本人来给大家介绍一下什么是单细胞测序技术吧。

单细胞测序技术被广泛应用于基础科研和临床研究。

单细胞在许多领域都占有一席之地，对于癌症早期的诊断、追踪以及个体化治疗具有重要意义。

其中10x Genomics是一款基于微流控技术的单细胞系统，可同时获得1000-10000个细胞的表达信息，实现对细胞群体的划分与细胞群体间基因表达差异的检测，可用于肿瘤细胞异质性、免疫细胞群体检测以及胚胎发育研究等。

那么单细胞测序优于传统测序的点，就在于传统测序方法所展示的信息是在多细胞水平上的平均信息，而单细胞水平上的测序则完全可以反应同一个细胞群里不同细胞的基因组和转录组状况。多细胞水平上的平均信息无法反应遗传信息的异质性，比如在肿瘤组织中，肿块中心的细胞与肿块周围的细胞，原发灶与转移灶的细胞，其基因组与转录组等遗传信息是存在差异的，这也就导致不同肿瘤细胞表现出免疫特性、生长速度、侵袭能力等表型方面的差异，最终导致对不同抗肿瘤药物的敏感性不同或放疗敏感性的差异。而单细胞测序可以完美的解决这个问题。给大家更形象的举个例子：

单细胞测序技术使得从混杂的样品中筛选出异质性信息的难题得以解决，可以更精准无偏倚的来对细胞进行分群。尤其是对免疫学，肿瘤学，遗传学的研究将会带来巨大影响。

单细胞测序技术得以实现的原理：

将单细胞分离出来，单独构建测序文库，并进行测序。这种方法通量极低而且成本极高。所以已经基本不被采用。

基于标签（barcode）的单细胞识别。它的核心思想是：在对每个细胞的mRNA测序前做逆转录时，为其加上独一无二的标签序列。这样即便是混合起来测序，我们也可以把携带相同标签序列（barcode）的RNA片段视为来自同一个细胞。通过这种策略，我们可以通过一次建库，测得上万个单细胞的信息（如下图所示）。

带有独特标签的凝胶珠进入微流控管道和带有细胞的反应混合液以及油进行结合包裹，最后形成油包水结构。一个油滴，一个凝胶珠，一个细胞去进行逆转录生成cDNA，为了实现单细胞分离的目的，细胞必须以有限的稀释浓度进行上样，使大部分（约90~99%）生成的GEMs不包含任何细胞，其余大部分仅包含一个单细胞。

相信看到这里比我优秀的各位肯定已经明白了10X单细胞测序的基本原理了吧。

作为萌新的本人对于单细胞测序的了解也有限，其中很多知识也不是一时半会可以了解清楚的，比如组织解离里面的学问就非常多，不同的组织有什么特点，需要用什么酶液，各种酶对组织消化的作用，消化时长等等，萌新对于10X单细胞测序需要学习的路还有很长。

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