疾病比较:变化来自哪一群细胞?
疾病与对照的整体表达不同,可能来自细胞组成改变,也可能来自某类细胞自身的状态改变。分别阅读组成与群内表达,可得到细胞群组成和群内表达两类线索。
CELL / TRANSCRIPTION
10x 单细胞转录组测序
用 10x 单细胞转录组测序,比较疾病、处理或时间点之间的细胞组成与转录状态,寻找候选细胞、基因和通路线索。需要知道它们在组织哪里,或观察已知蛋白表型时,再评估空间转录组与 mIHC。
10x 平台 · 单细胞转录组
成纤维细胞Fibroblasts
内皮细胞Endothelial
心室肌细胞Ventricular cardiomyocytes
以细胞类型,理解样本的差异。
查看完整原图
公开图谱局部重排;仅辨识部分类型,不比较群体大小或 UMAP 距离。
01 / YOUR RESEARCH
当混合样本的平均表达掩盖了细胞差异,单细胞转录组可以帮助拆开问题。下面三类课题尤其值得先讨论。
疾病与对照的整体表达不同,可能来自细胞组成改变,也可能来自某类细胞自身的状态改变。分别阅读组成与群内表达,可得到细胞群组成和群内表达两类线索。
围绕药物、处理条件或时间点,观察目标细胞群的转录响应。把分组、批次与生物学重复放进比较设计,可得到目标细胞群的表达变化与通路线索。
已有候选基因,却不知道主要来自哪类细胞时,可先查看其细胞来源与组间变化。后续是否需要组织位置、蛋白共表达或功能验证,取决于课题还缺哪一层证据。
你想看清哪一种变化?
例如比较疾病与对照,寻找富集、减少或分布不同的细胞群,避免只看到混合样本的平均变化。
若还要知道这些细胞位于组织哪里,进一步评估空间转录组或 mIHC。
例如比较处理前后某类免疫或基质细胞的表达模式,寻找响应状态及相关通路线索。
从候选中选出需要继续研究的信号,再讨论蛋白表型或功能实验。
把整体测序、公开数据或课题中已有的候选放回细胞背景,缩小后续验证对象。
定位 RNA 可考虑 Visium / HD;观察选定蛋白及细胞表型可直接评估 mIHC。
先明确要回答的问题,再选择分析与验证范围。
02 / CHOOSE A METHOD
先区分要探索细胞、定位 RNA,还是观察已知蛋白。每条路线都可以单独开始。
| 我的研究问题 | 优先了解 | 为什么选它 | 得到线索之后 |
|---|---|---|---|
| 未知哪些细胞群、转录状态发生变化 | 10x 单细胞转录组 | 把混合样本拆解到细胞群,同时区分组成变化与群内表达变化。 常规解离后不保留原组织坐标 | 形成候选细胞、基因与通路线索 |
| 想把 RNA 变化放回组织区域 | Visium / Visium HD | 当位置本身是研究问题时,需要保留组织区域信息。 spot、bin 与真实细胞需区分 | 研究区域表达与空间异质性 |
| 已有蛋白标记,要看共表达与组织表型 | mIHC | 靶标已明确时,直接观察蛋白表型比继续探索 RNA 更贴近问题。 检测内容受 Panel、抗体与组织条件影响 | 观察选定标记及细胞空间关系 |
原文 PBMC 转录数据的 t-SNE、分群和标记基因。用于理解结果阅读,不是本服务的自有案例或固定交付样式。 点击可查看完整原图。
RESEARCH / READ THE RESULT
这张公开 PBMC 研究图,把分群与标记基因表达放在一起。阅读时可以先问三个问题。
结合标记基因、组织背景与参考知识注释细胞群,不能仅凭散点颜色命名。
比较群间表达有助于追踪候选来源;t-SNE 中的距离不代表组织中的距离。
若要定位 RNA,可评估空间检测;若已有蛋白标记、想看组织表型,可直接评估 mIHC。
03 / CONNECT THE METHODS
想知道 RNA 信号集中在什么区域,可继续评估 Visium / Visium HD;已有明确蛋白标记,想观察细胞表型、共表达或组织邻近关系,可评估 mIHC。两条路都可单独选择,不需要先把三种方法做齐。配对样本与切片方案应提前安排。
单细胞:提出候选细胞群及 RNA 特征 → 空间转录组:研究相关 RNA 模式的组织区域。让细胞线索与组织结构相互参照。 映射与注释包含推断,不是同一细胞直接配对测量。
已有 RNA 线索或外部证据:选定待验证标记 → mIHC:评估抗体与 Panel,观察蛋白共表达及组织分布。把候选带到可观察的蛋白和细胞背景。 RNA 与蛋白不是同一读数;可直接从 mIHC 开始。
04 / PROJECT PLANNING
下面是项目沟通的顺序。样本适配、检测体系、分析与交付范围按项目确认。
说明物种、组织、处理条件、生物学重复和希望回答的问题。
讨论保存运输、解离条件及 10x 检测体系的适配;其他扩展检测单独确认。
约定质控、矩阵、细胞注释及比较的范围,并区分探索性线索与后续验证。
逐项确认原始数据、矩阵、质控和分析文件的交付范围,再安排必要的组织或蛋白验证。
05 / QUESTIONS & ANSWERS
不一定。如果问题是已知蛋白在哪类细胞中出现、是否共表达或位于组织什么位置,可直接评估 mIHC。只有需要探索细胞组成或 RNA 状态时,再讨论单细胞转录组。
常规解离后的单细胞转录组没有原组织坐标。空间检测可提供位置证据;算法映射可辅助解释,但不能当作直接测量同一细胞的位置。
细胞数量不能替代生物学重复。分组比较应以样本和实验设计为基础,同时考虑批次、取材与处理条件。
本页说明已确认的 10x 单细胞转录组方向。其他检测体系及样本适配需要单独确认。
06 / RESEARCH & REFERENCES
精选方法与应用文献,帮助理解研究思路。
公开研究不代表佰默项目或检测性能承诺。
论文用液滴条码方法研究混合细胞及外周血细胞,是理解细胞分群和标记基因的基础方法读物。
t-SNE 用于展示转录表达相似性,不保留组织位置。
DOI: 10.1038/ncomms14049
成人心脏图谱结合单细胞、单核 RNA 测序与原位 RNA 成像,展示从细胞类型到组织背景的研究思路。
原研究同时采用单细胞、单核 RNA 与 smFISH,测量层级各有不同。
DOI: 10.1038/s41586-020-2797-4
FFPE 乳腺癌研究将单细胞与 Visium 空间结果联系起来:前者细分细胞群,后者把分群和基因信号放回组织区域。
研究结合 Visium CytAssist 与 Xenium 等方法,相关空间图不是 Visium HD 结果。
DOI: 10.1038/s41467-023-43458-x
10x 单细胞转录组测序 / 项目沟通
告诉我们比较哪几组、关注哪类细胞、样本是什么状态,以及已有的候选或数据。我们据此讨论单细胞是否合适,以及后续是否需要组织或蛋白层面的证据。
讨论单细胞研究方案