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精彩回顾 | 冻存样本在单细胞领域的应用价值

安捷伦科技 安捷伦诊断与基因组学 2024-03-27


于 5 月 10 日在线举办的【唤醒沉睡的样本库】系列讲座第二期已圆满结束。本次讲座中联川生物的蒋建国老师就“冻存样本在单细胞领域的应用价值”讲题进行了精彩分享。直播期间大家提问非常踊跃,为了让更多的观众从精彩问答中受益,我们特意准备了问答环节的全程回顾。


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Q&A

Q1

保存多久的冻存样本可以用于单细胞核测

序?

推荐三个月以内的样本,RNA 降解概率较小。一般按照这样的时间段去考虑(-80 度冰箱保存):3 个月以内,3-6 个月,6 个月 -1 年,一年到两年,两年以上。随着时间段的推移,实验的可实现性越低。需要考量 RNA 降解程度,推荐采用安捷伦 2100 生物质检仪检测 total RNA 的降解情况(RIN>6 有较好的实验表现)。

Q2

单细胞核测序现在可以做免疫组分析吗?

不建议。单细胞免疫组包含 mRNA(polyA 转录本)、TCR(T 细胞表面受体)、BCR(B 细胞表面受体)的检测,细胞核的方式对于 mRNA 的捕获理论上是可行的。但是 VDJ profile 主要是细胞质中 TCR、BCR 成熟的转录本序列,因此细胞核测序无法准确抓取 TCR、BCR 转录本。

Q3

保存的样本,没有用液氮速冻,直接 -80

保存的,还可以用于单细胞测序吗?

理论上组织离体以后,立刻液氮速冻,相当于把组织里面细胞固定住。固定以后,对于细胞内 RNA 扰动,以及 RNA 降解,都起到保护作用。如果没有液氮速冻也是有概率不降解的,这时候需要采用安捷伦 2100 生物质检仪进行 total RNA 的质检,如果 RNA 完整度较好,这时候对于单细胞核测序是有可行性的。

Q4

对于肾脏样本,若是想获得更多的细胞类

型,冷解离和抽核两种方式哪种更好呢?

冷解离是在低温环境(4 摄氏度)的解酶反应,实际上对于细胞类型的分离效率,温度越低,分离效率越差。实际测试也发现冷解离解离时间是偏长的,具体解离多长时间,要根据具体样本去做摸索。所以目的是想要拿到更多的细胞类型,推荐还是用抽核这个方式,它对于细胞类型的获取更容易。

Q5

冻存样本用于单细胞研究前期有哪些评判

指标,可以指导后续数据的评判?

第一个最直接是通过安捷伦 2100 质检仪去看 total RNA 有无降解。如 RNA 完整度较好证明样本是可以考虑去开展单细胞核测序。另外对于抽核之后的细胞核完整度,细胞核悬液的背景是否纯净等,也是重要的指标。其次一个非常重要的指标是做完单细胞标记反转录成 cDNA,根据 cDNA 的浓度和峰形就能大概能评判后续数据质量。

Q6

同样得脑组织悬液和抽核获得的细胞类

型和占比上有啥差异?

联川之前做过测试,拿小鼠脑皮层的组织,我们用细胞悬液的方式拿到的主要是一些胶质类或者是免疫类细胞,主要因为神经细胞比较偏大,无法进行标记,解离出来的大的细胞会过细胞筛过滤掉。对于抽核,本质上是无偏差捕获细胞,它更能够反映组织真实的细胞比例,抽核的方式神经元占比会比较高,其次是一些实质细胞(比如内皮、上皮细胞)和一些占比较少的胶质细胞。

Q7

单细胞数据结果有哪些质检指标?

一般最先看是捕获的细胞数量,另外比较重要的指标是单个细胞里基因的检出率,一般会以基因中位数这个指标去评判。其他如:检测出来 total 基因数目,高质量细胞的占比,饱和度等,这些都是可以作为数据评判的指标。但需要强调的是,对于一些数据评判不要唯标准论,一些情况下可以根据样本特殊情况,可以对指标进行放宽或调整。

Q8

细胞核相较于细胞的方式开展单细胞,基

因中位数要低很多,这个是什么情况?

本次讲座中的结论告诉我们,细胞核与细胞质中检测的基因数量(或者说基因种类)大致是一样的!但是核内的基因丰度确实可能低于整个细胞内的。如果最后数据体现核的基因检测率或者基因总数偏低,有可能的原因是,在分析上一些低丰度的基因可能给过滤掉了,或这种 GEM(单个细胞/核 beads 反应体系)产生的数据没有把它当做细胞数据保留下来。在这种情况下,可能会看到核单细胞测序的基因检出率偏低。

Q9

测序过程中批次差异对结果影响大吗?

可否通过数据处理-去批次效应基本消

除影响?需要把不同时间收集的样本放

在同一批上机吗?

现实中确实有很多这样的情况,尤其一些临床样本,一次手术或者活检只能取一两个样本。那是直接开展?还是等到其他样本全取完?大部分的建议是取一例做一例。有两方面的因素,一方面联川的实验、测序分析,是相对流程化,标准化的过程。对于单个样本的系统外误差是可以消除的。但确实没法避免出现批次差别,后续也可以通过分析软件做批次效应去除。


建议:假设样本短期内间隔比较大,可以单次先做。如果间隔比较小,可以通过一些保存方法,把样本集中到一起再做。这两种方式都是可以考虑的。

Q10

新鲜取样的样本是否也需要用单细胞核

的方式进行研究?怎么选择?

对于新鲜样本,理论上可以默认按照细胞悬液方式做。但是因为细胞核有它的应用场景。


比如含有大细胞的组织,比如考虑到酶解容易造成基因扰动,还有一些难解离的样本,可以考虑用细胞核测序的方式。

Q11

石蜡样本可以开展单细胞核测序吗?

目前是很少有这种案例,不建议开展石蜡样本的单细胞核测序。因为石蜡样本的 RNA 降解度是比较高的,现在的单细胞捕获原理是基于 polyA 抓取的方式,因此对于降解程度高的样本基因的捕获准确度是有很大的影响。如果有靶向方式,比如设计一些基因库特定的锚定引物,那是可以尝试石蜡样本的单细胞实验。但是对于现在的实验方式,基本很难达到比较好的结果。

Q12

冻存液-80保存的单细胞悬液比如

PBMC,复苏之后的活力是否足够用于

scRNA-seq 或 snRNA-seq?

根据实际复苏的细胞活力去看。细胞悬液一定要用冻存液,用降温盒梯度降温的方式保存,而不是说直接把它放到液氮冻存,这两种保存方式对于细胞活力差异是比较大的。所以说根据细胞复苏的情况去看。


欢迎大家继续关注【唤醒沉睡样本库】系列讲座第四期:从常规样本到特殊、复杂样本,论质控的重要性



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