项目文章｜单细胞测序揭示脐带中性粒细胞的原始基因型特征

吉凯基因

2023.4.19

作者吉凯基因

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中性粒细胞是先天免疫系统的一个主要组成部分，是第一个被招募到受伤或被感染部位的细胞。在中性粒细胞数量或质量异常的情况下，可能会破坏免疫系统的平衡环境，促使疾病的发展或进展。中性粒细胞减少或中性粒细胞功能障碍将使患者处于致命性感染的高风险中。近年来，随着免疫疗法的兴起，中性粒细胞采用疗法也开始应用于难治性感染性疾病和恶性肿瘤的治疗，并取得了良好的疗效。

新生儿脐带血（UCB）是治疗细胞的宝贵来源。UCB细胞的天然性，干细胞和祖细胞的高比例，具有治疗潜力的非造血细胞，以及容易收集等独特的特性使它们特别适合用于细胞治疗。但UCB中的中性粒细胞，是数量最多的免疫细胞，它的功能和异质性还没有被描述。因此探索了UCB中的中性粒细胞是特性是十分必要的，可以为进一步研究UCB更好的用于细胞治疗提供更多的理论依据。

苏州医院研究团队在 Frontiers in Immunology（IF=8.786）杂志上发表了题为“Primitive genotypic characteristics in umbilical cord neutrophils identified by single-cell transcriptome profiling and functional prediction”的文章。

在这项研究中，研究人员利用单细胞RNA-seq测序技术（吉凯基因提供单细胞测序和分析服务）初步探索了UCB和成年人中性粒细胞之间的差异。首次提供了UCB中性粒细胞亚群的参考图，并解释了UCB中性粒细胞的功能差异。该研究结果为进一步研究UCB中性粒细胞奠定了理论基础。

研究结果及结论

为了研究UCB中中性粒细胞的功能变化，该研究用单细胞RNA测序（scRNA-seq）测试了健康成人和UCB中的中性粒细胞。用于测序的中性粒细胞样本采集自25名健康成人的外周血和40名足月自然分娩的健康新生儿的UCB，其中5份UCB样本和5份健康成人的外周血样本被用于seRNA-seq的检测。磁珠分离法被用于分离中性粒细胞。

通过严格的质量控制，获得了45905个高质量的细胞。中性粒细胞分为六个亚群（G2、G3、G4、G5a、G5b和G5c），在平衡状态下具有不同的标记基因和不同的功能。与健康成年人相比，UCB的中性粒细胞更加幼稚，具有更明显的脱颗粒和活化功能。该研究发现健康成人和UCB之间的G5b细胞的数量和功能有明显差异。UCB中G5b组的数量较少，但它具有更多的脱颗粒、分泌和激活功能。还注意到一个由CD52标记的新的G5c亚群，它在UCB中几乎不存在；它的差异性基因在蛋白质合成和mRNA转录等方面得到了富集。在该研究中还发现了非特征性的转录因子ZNF-276、ZNF-319和ZNF-354A。综上所述，首次研究了UCB中中性粒细胞的异质性和功能多样性，这些数据为中性粒细胞介导的新生儿疾病的机制和中性粒细胞在UCB中的广泛应用提供了新的见解。

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·高通量测序平台分为常规测序服务和单细胞测序服务：单细胞测序拥有10x和BD两个平台，提供单细胞RNA-seq、单细胞核测序、单细胞混样RNA-seq、单细胞TCR/BCR、单细胞（RNA+ATAC）、空间转录组测序等服务；常规测序服务提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修饰测序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙酰化修饰测序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻译组测序）、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全转录组测序（两文库/三文库）、外泌体miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服务。