联川生物单细胞测序助力客户持续发表高质量文章动科单细胞测序怎么玩？ | 单细胞专题

01

Gut microbiome is linked to functions of peripheral immune cells in transition cows during excessive lipolysis

单细胞和微生物组学揭示了肠道微生物组与过渡期奶牛过度脂肪分解过程中外周免疫细胞的功能有关

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、16S rDNA测序 、宏基因组测序、代谢组

期刊：Microbiome

影响因子：15.5

研究内容

单细胞转录组+代谢组+微生物组学联合分析表明在过度脂肪分解的奶牛中，SBAs和粪便SBAs的微生物合成上调。而在过度脂解过程中，单核细胞与细胞迁移、吞噬、细胞因子响应以及对病毒的防御相关功能下降。因此，作者推测肠道微生物的改变，导致血浆中胆汁酸下调，这可进一步激活免疫细胞上的GPBAR1，最终使得过渡期奶牛在过度脂解期间免疫抑制。

此外，作者的研究还发现，在SBAs生物合成中Bacteroides sp. OF04−15BH、Paraprevotella clara、Paraprevotella xylaniphila和Treponema sp. JC4可能扮演着重要的角色。综上，在过度脂肪分解的过渡期奶牛肠道微生物、BA代谢和免疫抑制之间存在着潜在联系。

02

Investigation of fiber utilization in the rumen of dairy cows based onmetagenome-assembled genomes and single-cell RNA sequencing4

基于宏基因组和单细胞RNA测序对奶牛瘤胃中纤维利用的研究

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、宏基因组测序

期刊：Microbiome

影响因子：15.5

研究内容

该研究应用宏基因组分箱算法来探索参与纤维消化和发酵的单个微生物，并进一步对瘤胃上皮细胞进行scRNA-seq，以研究有助于挥发性脂肪酸（VFA）摄取和代谢的准确细胞亚型。

首先作者通过宏基因组分箱算法确定了186个细菌基因组的纤维消化和发酵能力，并确定了具有强纤维素/木聚糖/果胶降解能力的特定细菌基因组，这些能力与VFA的生物合成高度相关。

此外，作者基于20728个单个上皮细胞的转录组构建了由18个瘤胃上皮细胞亚型组成的瘤胃上皮单细胞图谱。对编码VFA转运蛋白候选基因表达谱的系统调查显示，IGFBP5+ cg-样棘皮细胞独特地高表达SLC16A1和SLC4A9，表明这种细胞类型可能在VFA吸收中起重要作用。作者还确定了微生物组和宿主细胞之间的潜在串扰及其在调节关键瘤胃上皮细胞亚型中关键基因表达的作用。

总之，该研究在瘤胃中发现了分别参与纤维消化、VFA 摄取和代谢的关键个体微生物基因组和上皮细胞亚型。这些数据的整合使研究人员能够将微生物基因组和上皮单细胞与营养系统联系起来，并且在单个微生物分类群和上皮单细胞分辨率下，为瘤胃系统中纤维利用的特化提供了新的见解。

03

Age-and Microbiota-Dependent Cell Stemness Plasticity Revealed by Cattle Cell Landscape1

牛单细胞测序揭示年龄和微生物群依赖性干细胞的可塑性

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、16S rDNA测序、代谢组学

期刊：Research  

影响因子：11

研究内容

在本研究中作者对新生犊牛和成年牛的瘤胃、网状瘤胃、重瓣胃、皱胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠、肝脏、唾液腺和乳腺进行了单细胞RNA测序。并构建了一个涵盖235941个高质量单细胞和78种细胞类型的全面单细胞转录组图谱。通过分析各组织类型上皮细胞的干性状态，发现犊牛和成年牛前胃（瘤胃，网状体和胃）中上皮细胞分化状态具有更多的不确定性，而皱胃和肠组织的上皮细胞则呈现相反状态。并且犊牛的前胃快速发育是由具有高DNA修复活性和甲基化的上皮祖细胞样细胞驱动的。

此外，作者通过16S和代谢组学发现在犊牛的前胃组织中，巨型球菌通过DNA甲基化调控上皮祖细胞样细胞的转录可塑性。

在犊牛肝脏中发现了一种新的细胞类型（STOML3+细胞），这种细胞在肝脏微环境中对自身和胆管细胞的干性维持起着至关重要的作用。

以上结果表明，年龄和微生物依赖的干细胞可塑性驱动反刍动物出生后的功能成熟。

04

Cross-tissue single-cell transcriptomic landscape reveals the key cell subtypes and their potential roles in the nutrient absorption and metabolism in dairy cattle5

跨组织单细胞转录组图谱揭示了关键细胞亚型在奶牛营养吸收和代谢中的潜在作用

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、代谢组学

期刊：Journal of advanced research

影响因子：10.7

研究内容

在这项研究中作者通过单细胞转录组对88013个高质量细胞进行测序，并鉴定得到55种主要的细胞类型，并对各个组织中的细胞类群进行差异基因分析，还鉴定到了一些新的细胞类群，例如真胃中的 HES1+祖细胞，CCK+肠细胞和GUCA2A +肠细胞。通过对营养转运相关的上皮细胞的基因表达谱和代谢特征进行了深入研究，发现了能够优先吸收营养物质的细胞亚型。同时作者发现T辅助性17型（Th17）细胞在前胃组织中特异性富集，并主要通过IL-17信号通路与具有高短链脂肪酸摄取能力的上皮细胞亚型之间存在相互作用。

总的来说，本研究构建了泌乳奶牛关键代谢组织的单细胞转录组图谱，为揭示不同组织在单细胞分辨率下的不同基因表达模式提供了有价值的资源。重要的是，确定的细胞间通信信号通路是营养物质运输的关键。

05

Single-cell RNA sequencing and lipidomics reveal cell and lipid dynamicsof fat infiltration in skeletal muscle6

单细胞RNA测序和脂质组学揭示了骨骼肌中脂肪浸润的细胞和脂质动力学

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、脂质组学、RNA-seq

期刊：Journalof Cachexia, Sarcopenia and Muscle

影响因子：8.9

研究内容

本研究通过甘油（GLY）注射生成了高IMAT浸润的骨骼肌模型。在注射后（DPI）5天对GLY损伤的骨骼肌通过单细胞转录组测序发现，在GLY损伤的骨骼肌中发现了9个不同细胞亚群，包括髓样来源细胞、成纤维细胞、纤维细胞、脂肪形成祖细胞和骨骼肌干细胞。拟时序轨迹分析显示成纤维细胞/FAPs中有6个亚群，而骨髓来源的细胞中有10个亚群。表达成脂细胞富集基因的髓系细胞亚群和Pdgfra/Cd68+细胞在成脂诱导后表明其成脂潜力。

通过脂质组学分析发现整体脂质类别组成和脂质分布变化了显著差异的变化。转录组测序在GLY损伤骨骼肌模型中揭示了1847个上调基因和321个下调基因，并且与脂质代谢相关的途径发生了显著变化。在短期寒冷环境下，通过直接影响脂质代谢途径改变了脂肪浸润肌肉中的脂肪酸组成。

结果表明，髓样来源的细胞亚群可能有助于IMAT浸润。GLY诱导的IMAT浸润改变了脂质组成和基因表达谱。短期冷应激可能会影响脂肪浸润肌肉中的脂质代谢及其相关的信号通路。

06

Single-nucleus and bulk RNA sequencing reveal cellular and transcriptional mechanisms underlying lipid dynamics in high marbled pork

单细胞多组学揭示猪肉中脂质沉积的细胞动力学和转录机制

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组测序（Sc RNA-seq）、转录组（Bulk RNA-seq）和脂质代谢组

期刊：npj Science of Food

影响因子：6.4

研究内容

通过使用具有高IMF含量的莱芜猪模型，作者提供了关于雪花纹的细胞和分子特征的详细见解。作者共鉴定了3个脂肪细胞亚群（PDE4D+/PDE7B+、DGAT2+/SCD+和FABP5+/SIAH1+细胞），发现FAPs可分化为IMF细胞，对脂肪细胞的贡献小于50%。此外，作者的数据还描述了参与脂质代谢和脂肪酸延伸的不同基因。本文的研究结果可以为制定提高IMF沉积和雪花猪肉脂肪营养品质的新策略提供基础。

07

Microbiota-host crosstalk in the newborn and adult rumen at single-cell resolution2

在单细胞分辨率下，犊牛和成年奶牛瘤胃中微生物-宿主的相互作用

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、16S rDNA测序

期刊：BMC biology

影响因子：5.4

研究内容

文章通过对49689个来自犊牛（NB）和成年奶牛（AD）瘤胃组织的细胞进行单细胞转录组测序，构建了一个瘤胃上皮的细胞图谱，通过与NB的对比发现AD瘤胃组织的上皮细胞亚型较少，而免疫细胞则较丰富，而在NB中有更多的成纤维细胞和肌成纤维细胞。通过分析差异基因发现成年奶牛瘤胃上皮细胞的代谢相关功能和氧化还原作用过程显著上调。

通过整合瘤胃的微生物组和代谢组分析发现，与NB相比，AD中脱硫弧菌与吡哆醇共出现的概率较高，并且scRNA-seq 数据显示AD的瘤胃上皮细胞亚型具有较强的吡哆醇结合能力。

结果表明，脱硫弧菌和吡哆醛可能在维持成年奶牛瘤胃氧化还原平衡方面发挥重要作用。

08

Ileum tissue single-cell mRNA sequencing elucidates the cellular architecture of pathophysiological changes associated with weaning in piglets3

回肠组织的单细胞转录组测序阐明了与仔猪断奶病理生理变化相关的细胞结构

发表单位：浙大动科院

研究方法：单细胞转录组、16S rDNA测序

期刊：BMC biology

影响因子：5.4

研究内容

本研究为全面描述回肠组织中的细胞异质性和断奶诱导仔猪肠道炎症的潜在机制，作者对来自正常哺乳期和断奶后仔猪回肠黏膜进行了scRNA-seq，构建了仔猪回肠组织的单细胞转录景观图谱，共获得42149个细胞，作者对细胞亚群和基因谱的聚类分析将上皮分泌细胞（ESC）分为6个具有不同表达特征的子集，包括Paneth细胞（PC）、杯状细胞（GC）、肠内分泌细胞（EEC）、BEST4/OTOP2细胞（B/OC）和EC；关键基因功能富集分析表明，与消化和吸收、胰腺分泌和胆固醇代谢相关的基因在进入终末状态时，ECs中的表达水平逐渐升高，而ESCs中的表达水平降低；综合跨物种比较揭示了人类和猪回肠组织的相似单细胞转录组学特征，作者对细胞成分、细胞间通讯和分子状态的比较分析表明，断奶仔猪的T细胞亚群发生了显著变化。作者发现Th17功能可塑性跨越细胞因子环境的变化和表达颗粒酶B（GZMB）的细胞毒性T细胞的富集可能通过上皮细胞中的线粒体功能障碍加剧粘膜炎症。  

本研究阐明了断奶前后仔猪回肠的单细胞分子特征，为研究仔猪回肠黏膜中的细胞特性、功能和细胞间串扰提供了分子基础，描绘了与断奶相关的肠道病理生理炎症过程的景观。

客户点评

随着人们生活水平的提高，人们对猪肉的需求已经从“吃的饱”向“吃的好”、“吃的营养”、“吃的健康”转变。目前我国养殖的主要品种猪杜长大瘦肉型猪，虽然长得快、瘦肉率高，但IMF含量和肉品质一般。因此，借助单细胞测序技术阐明IMF沉积机制及其干细胞来源对于调控IMF沉积进而改善猪肉品质具有重要意义。

期间，由于如何选择解离还是抽核对我们来说是比较重要的，而联川生物的销售以及单细胞实验人员送样前期对样本实际情况的沟通和了解，协助我们完成最佳条件的确定，最终我们顺利完成样本的前处理并合格上机；在后期数据分析阶段，他们认真负责，对反馈的问题及时答复，积极沟通，给我们的研究带来了帮助。最后，祝联川越来越好！

关于联川

杭州联川生物致力于为全球各地的科研用户提供基因组、转录组、表观组、蛋白组、代谢组，以及单细胞和空间组学测序服务。

单细胞和空间转录组测序作为联川重点科研服务产品，目前已经搭建完成包括10x单细胞测序（ScRNA-seq、ScRNA-seq＆VDJ及ScATAC seq），10x空间转录组测序（Visium 、CytAssist），10x Xenium及华大时空组学（stomics）测序平台。联川生物实现从nm到um，从单细胞到亚细胞的全生态单细胞空间原位检测的布局。在样本制备和生物信息学分析，以及云分析平台方面充分发挥自身优势，联川生物致力于为客户提供优质的服务。

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