13.3.3 单细胞测序技术

13.3.3 单细胞测序 技术

根据已知marker基因或蛋白,可以通过免疫荧光染色等技术对类胚胎的不同细胞谱系进行识别和鉴定。然而,一些研究比较少的细胞谱系,已知的marker基因或蛋白很少甚至没有;此外,一些细胞类型的含量很低,比如Harunobu Kagawa等制备的人的类囊胚中包含约3%的脱靶细胞;上述两种情形,用免疫荧光染色等技术很难对细胞谱系进行有效识别和鉴定。单细胞测序技术,是在单细胞水平基础上,对细胞的基因组、转录组或表观基因组进行测序分析的技术。与之相对的传统测序是在多细胞水平基础上进行的,得到的是一群细胞的信号均值,丢失了不同细胞间的异质性信息。单细胞测序技术能够很好地检测出混合细胞群体测序无法获得的异质性信息。目前,对于类胚胎的鉴定,使用最多的单细胞测序技术是单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)。通过scRNA-seq数据,可以进行细胞亚群的聚类分析(clustering analysis)、识别新的细胞亚群、鉴定不同细胞亚群特异性表达的marker基因,分析不同细胞间的配体和受体并对细胞间的信号互作进行预测分析,绘制不同细胞间的发育轨迹。此外,结合空间位置信息的sc RNA-seq,即单细胞空间转录组测序,可以重构类胚胎中不同类型细胞的空间位置和信号互作信息。通过与真实胚胎的scRNA-seq数据进行整合分析,可以在转录组水平上全面地比较类胚胎与真实胚胎的相似性或差异性,进而评估类胚胎作为模型的可靠性。因此,单细胞测序技术在类胚胎的鉴定上扮演着关键角色。