前方战友发现新的血管单细胞数据库，快来体验挖掘
2018 年 2 月，国际顶级期刊 Nature（影响因子 40.137）在线发表了一篇名为「A molecular atlas of cell types and zonation in the brain vasculature」的文章。
文章中作者通过对流式细胞仪分选的 3500 个脑血管相关单细胞（包括血管内皮细胞、周细胞、血管平滑肌细胞以及星形胶质细胞等）进行 RNA 测序（SmartSeq2），首次发布了成年小鼠脑血管细胞类型的分子图谱，并将 这 3500 个单细胞的 RNA 测序结果以及对应的肺血管细胞测序结果以数据库的形式分享给了大家。
数据库涉及细胞类型如下：
[Braindata]: PC - Pericytes; SMC - Smooth muscle cells; MG - Microglia; FB - Vascularfibroblast-like cells; OL - Oligodendrocytes; EC - Endothelial cells; AC -Astrocytes; v - venous; capil - capillary; a - arterial; aa - arteriolar;1,2,3- subtypes.
[Lungdata]: FB - Vascular fibroblast-like cells; CP - Cartilage perichondrium; PC -Pericytes; VSMC - Vascular smooth muscle cells; EC - Endothelial cells; capil -capillary; a - arterial; c - continuum; L - Lymphatic; 1,2,3,4 - subtypes.
这么新而强大的数据库，越早知道越好喔！
今天就来跟大家分享下这个新的脑血管单细胞数据库。
数据库链接：
http://betsholtzlab.org/VascularSingleCells/database.html
血管单细胞数据库是做脑血管和肺血管研究的强大数据库，通过这个数据库，我们不仅可以获得脑血管相关的基因表达峰度和基因在不同细胞类型之间的表达差异，还可以获得基因在脑血管和肺血管之间的表达差异。
具体例子我们接着往下看：
打开链接，在如下界面中可以输入目标基因名，可以搜索其在脑血管细胞不同类型中的表达谱。
例如，输入髓磷脂碱性蛋白 MBP，可以得到 MBP 在脑血管单个细胞中的表达量（每根竖线代表单个细胞，共 156 个少突胶质细胞，线高代表其表达量）。
我们还可以得到 MBP 在不同细胞类型中的平均表达量（可以发现 MBP 几乎仅在少突胶质细胞表达，提示 MBP 可以很好的做为少突胶质细胞的 marker）。
同时我们还可以得到 MBP 在肺中血管相关单个细胞的表达情况以及在不同类型细胞中的平均表达量。
后续我们可以使用免疫荧光对数据库的结果进行验证。例如通过对 Cnn1 基因的表达谱进行检索我们发现 Cnn1 主要在动脉和小动脉平滑肌表达，如下图：
ACTA2 是已知的动脉和小动脉平滑肌的标志物，我们可以发现 Cnn1 确实在脑组织中存在于动脉和小动脉平滑肌：
已知 PDGFRb 是所有的 mural 细胞（包括周细胞和血管平滑肌细胞）的标志物，通过数据库检索 PDGFRb 以及免疫荧光（ PECAM1 标记所有血管）验证其确实存在于所有 mural 细胞。
例如我想要知道周细胞（Periciytes）与其他所有非周细胞的细胞类型相比有什么特异性表达的基因。左侧选择周细胞，右侧选择其他所有类型的细胞。
得到一系列在周细胞中高表达的基因，按照差异倍数由高至低进行排列（截取一小部分展示）：
有结果可知 Sfrp2 在周细胞非常特异性的表达，我们可以搜索其在脑血管细胞不同类型中的表达谱：
由 Sfrp2 在脑血管不同细胞类型表达谱可知，相较其他类型的细胞 Sfrp2 在周细胞高表达，这为我们继续研究在周细胞中该基因提供了理论支撑。同时，这种在周细胞非常特异性表达的基因可以作为周细胞的 maker 应用在我们后续的研究中。
假设我们想寻找星形胶质细胞的标志物，选择如下：
排名第一的是 Gdpd2：
输入至平均表达谱验证，非常特异的在星形胶质细胞表达：
脑血管与外周血管最大的区别是存在血脑屏障，脑血管相关细胞类型的分子表达谱与外周的同种细胞有显著异质性。例如，脑内周细胞的 marker 之一是 Anpep 基因编码的 CD13：
而在肺血管数据中 Anpep 在 PC 表达非常低。
当然脑和肺也存在共用的一些 marker，例如通过功能 2 所介绍的方法搜索周细胞特异性的 marker 排名第 13 的是 Vtn，检索其在脑和肺血管中的表达谱，发现其在脑血管和肺血管周细胞中都高表达且在肺中特异性更高：
希望这个数据库能够给心血管研究领域的各位同仁带来福音，谢谢大家！
参考文献：
Vanlandewijck, M., et al., A molecular atlas of cell types and zonation in the brain vasculature. Nature, 2018. 554: p. 475.
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题图：Shutterstock