新兴的单细胞测序技术联合空间转录组技术，可以从细胞层面分析细胞的基因组、转录组和空间信息，这有助于人们探究细胞的基因表达水平和三维重建，了解细胞间的联系，进而促进探讨疾病的发生和发展机制。近年来，单细胞测序和空间转录组技术的联合运用已促进细胞和多种疾病研究，其在肝脏生理和疾病方面已取得部分成果。本文综述了单细胞测序和空间转录组技术联合运用在肝病研究中的应用进展。

目的:对2个遗传性异常纤维蛋白原血症家系进行临床表型和基因型分析，初步探讨其发病机制。方法:采集先证者及其家系成员的外周血并进行常规出凝血、血浆纤维蛋白原活性(fibrinogen activity，Fg∶A)和纤维蛋白原抗原(fibrinogen antigen，Fg∶Ag)检测。用PCR方法扩增纤维蛋白原 FGA、 FGB和 FGG基因的所有外显子及其侧翼序列，扩增产物纯化后直接测序分析，寻找基因变异位点；用4个生物信息学预测软件对变异进行功能预测；采用PyMol软件对变异蛋白进行结构分析；用Clustal X软件分析变异氨基酸的保守性。 结果:2例先证者凝血酶时间(thrombin time, TT)延长且不能被硫酸鱼精蛋白校正，Fg∶A明显降低，分别为(1.25 g/L和1.17 g/L)，但Fg∶Ag含量正常，分别为(3.50 g/L和3.81 g/L)。基因分析显示2例先证者均为 FGB第7外显子c.1115 T>A(p.Val372Glu)杂合错义变异，变异均来源于父亲。4个生物信息学软件预测结果均表示此变异为有害变异。根据美国医学遗传学与基因组学学会遗传变异标准与指南，c.1115 T>A变异判定为可能致病性变异(PM2+PP1+PP2+PP3+PP4)。Clustal X软件保守性分析结果表明Val372在同源物种间高度保守；PyMol显示p.Val372Glu变异使Fg蛋白二级结构和三维结构改变，导致活性降低。 结论:2例先证者是 FGB c．1115 T>A所致的遗传性异常纤维蛋白原血症，该位点为尚未见报道的新变异。

目的:探讨不同毛细血管扩张性共济失调突变(ATM)基因表达水平的小脑幕上弥漫性胶质瘤患者的放射治疗剂量与生存预后的关系。方法:回顾性分析中国脑胶质瘤基因组图谱计划数据库中87例小脑幕上弥漫性胶质瘤患者的转录组数据和临床资料，所有患者均接受三维适形放射治疗或调强适形放射治疗。通过转录组测序检测ATM基因的表达量，按ATM基因表达量的中位数将患者分为高表达组和低表达组。采用单因素和多因素Cox回归分析法判断年龄>40岁、男性、星形细胞瘤、异柠檬酸脱氢酶( IDH)突变型、染色体1p/19q联合缺失以及放射治疗剂量是否为两组患者生存预后的独立影响因素。 结果:87例患者ATM基因表达量的中位数(四分位数)为15.0(11.1，20.8)。ATM基因低表达组( n＝44)患者的放射治疗剂量中位数(四分位数)为54.0 (50.4，55.8)Gy；单因素分析结果显示，星形细胞瘤是无进展生存期的危险因素( P＝0.036)，放射治疗剂量是无进展生存期和总生存期的保护性因素(均 P<0.05)；多因素Cox回归分析结果显示，星形细胞瘤( HR＝4.775，95% CI：1.104～20.652， P＝0.036)是无进展生存期的独立危险因素，放射治疗剂量是无进展生存期( HR＝0.847，95% CI：0.761～0.942， P＝0.002)和总生存期( HR＝0.844，95% CI：0.739～0.963， P＝0.012)的独立保护性因素。ATM基因高表达组( n＝43)患者的放射治疗剂量的中位数(四分位数)为54.0 (50.4，57.6)Gy；单因素和多因素Cox回归分析结果均未观察到放射治疗剂量影响无进展生存期和总生存期(均 P>0.05)。 结论:对于ATM基因低表达的患者，增加放射治疗剂量可以改善小脑幕上弥漫性胶质瘤患者的生存预后。

染色质拓扑相关结构域(topological associated domain，TAD)是基因组三维结构和转录调控的基本单位。相邻TAD以特征序列边界间隔，形成相对独立的功能域，TAD内部基因的转录受到共同调控，而TAD间彼此互不影响。TAD结构的改变与多种疾病的发生密切相关。本文对TAD的重要组成、特性、对疾病发生的影响及常用的染色质互作研究方法进行综述。

目的:报道一家族性多发脑海绵状血管瘤(CCM)家系中 CCM1基因新发突变情况。 方法:长期跟踪观察于哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科确诊的一家族性多发CCM家系，并对家系中部分患者、健康成员的血液和(或)病理组织基因组DNA进行全外显子测序及生物信息学分析以筛选出该家系可能的致病基因，然后对致病基因进行Sanger测序验证及其蛋白产物三维结构预测。结果:全外显子测序显示，患者均存在一种 CCM1基因缺失-移码突变(c.1635delA)，该突变导致参考碱基"T"的缺失且该突变目前尚未被报道，而健康成员未存在上述突变。Sanger测序验证显示， CCM1基因第15号外显子1635处碱基"A"缺失，引起 CCM1基因阅读框架改变，导致1652~1654位的核苷酸提前出现终止密码子TAG。蛋白产物三维结构预测显示该新发突变可能导致KRIT1蛋白功能区(C-末端)的Ferm-3结构域部分缺失。 结论:一种 CCM1基因新发缺失-移码突变(c.1635delA)致使该家系中家族性多发CCM的发生。

目的:对1例甲状腺激素抵抗综合征(resistance to thyroid hormone syndrome，RTH)患者进行临床分析及基因变异检测，并探讨其致病机制。方法:收集先证者的临床资料，抽取先证者外周血基因组DNA进行全外显子测序筛选致病基因，并通过Sanger测序进行验证，同时利用生物信息学软件对变异位点进行蛋白功能分析。结果:先证者表现为胸闷、心悸和持续性房颤等临床表现，血清游离三碘甲状腺原氨酸(FT 3)、游离甲状腺激素(FT 4)和促甲状腺激素(TSH)水平升高，临床高度怀疑RTH并进行基因检测。报告显示甲状腺激素受体β(THRβ)存在c.1313G>A杂合突变，导致第438号氨基酸由精氨酸变异为组氨酸(p.R438H)，为错义突变，遗传情况未明。根据ACMG指南，这个变异初步判定为致病性变异。这种变异未见报道，被认为是新发变异。 结论:THRβ基因第8号外显子c.1313G>A突变可能是引起该先证者RTH的原因，该变异c.1313G>A位于THRβ的配体结合域，可能通过影响蛋白的三维结构及活性，从而影响THRβ的功能。

目的:分析16例 SPTB基因变异所致遗传性球形红细胞增多症(HS)患儿的临床特征和变异谱，探讨变异类型与HS临床表型的相关性。 方法:选择2018年11月至2022年7月就诊于首都儿科研究所附属儿童医院血液科门诊的HS患儿为研究对象。收集患儿的临床资料，采用全外显子组测序对患儿进行检测，对候选变异进行Sanger测序家系验证，同时进行生物信息学分析和蛋白三维结构预测。采用 χ2检验比较具有不同蛋白质功能结构域的 SPTB基因变异位点的患儿的临床表型差异。 结果:16例HS患儿的男、女比例为6：10，中位发病年龄为7岁10个月，主要临床表现为贫血、黄疸、网状红细胞增多，其中轻、中、重度贫血占比分别为56.25%(9/16)、31.25%(5/16)、12.50%(2/16)。基因检测结果显示，16例HS患儿均携带 SPTB基因变异，其中10种变异既往未见报道，7例患儿的变异为新发。生物信息学分析显示，16例HS患儿中 SPTB基因功能丧失型变异(LOF)占93.75%(15/16)，错义变异占6.25%(1/16)；变异位点分别位于收缩蛋白部分重复结构域(68.75%，11/16)、肌动蛋白结合域CH1(25.00%，4/16)和二聚化结构域(6.25%，1/16)。 χ2检验显示，变异位点位于不同功能结构域的患儿的贫血程度差异无统计学意义( χ2 ＝ 3.345， P>0.05)。蛋白三维结构预测结果显示，c.253G>A(p.G85R)错义变异可能影响蛋白质的正确折叠和二聚化的氢键网络，导致蛋白结构的异常；其余15种LOF变异可产生相应的截短蛋白，影响收缩蛋白的功能。根据美国医学遗传学与基因组学学会相关指南，上述变异均被评判为致病或可能致病。 结论:16例携带 SPTB基因变异的HS患儿中轻中度贫血占比较高，变异类型以LOF为主，不同功能结构域的变异并不影响HS患儿的临床表现。本研究丰富了 SPTB基因的致病变异谱和临床表型谱。

人类基因组不是呈单纯的线性结构，而是通过复杂的折叠和组装成三维结构。染色体结构捕获技术能检测染色质的三维结构。多种肿瘤的Hi-C测序数据表明，在肿瘤的进展过程中染色质拓扑结构发生变化，且与拷贝数变异相关。基因组隔室的转化和基因的表达量相关。但是目前对肿瘤染色质三维结构的研究结论过于宏观，尚处于探索阶段，难以立即应用于临床，需要进一步研究。

目的:对1个Stargardt病家系进行临床特征与遗传学分析，并探讨三磷酸腺苷结合盒家族亚科A成员4（ABCA4）基因突变在Stargardt病中的致病性。方法:先证者因视力下降于2021年5月就诊于济南市第二人民医院，对先证者及家系成员进行详细的眼科检查，根据Stargardt病临床诊断标准评估确诊先证者为Stargardt病。提取先证者及家系其他成员基因组DNA，对先证者DNA进行全外显子测序寻找致病的突变基因。通过PolyPhen-2、SIFT、MutationTaster等网站分析突变位点危害性，利用Sanger测序验证并确认致病突变，进行同源物种保守性分析及三维蛋白结构功能预测以分析其致病性。结果:眼科检查表明先证者双眼视力下降、黄斑萎缩并伴有“牛眼征”，其他家系成员均正常。通过先证者的全外显子测序分析和家系成员及正常对照的Sanger测序验证，ABCA4基因的复合杂合突变（c.215G>A和c.6563T>C）与该家系患者表型共分离。SIFT、PolyPhen-2和MutationTaster网站预测这2个突变均有害，保守性分析和三维蛋白结构模型预测表明该突变导致蛋白的结构发生改变，影响蛋白质功能。结论:ABCA4基因的复合杂合突变（c.215G>A和c.6563T>C）为该Stargardt病家系携带的致病突变。

目的:探讨基于甲基丙烯酸酐化明胶（GelMA）仿生微环境与悬滴法三维培养小鼠毛乳头细胞（DPC）制备仿生毛乳头球的生物活性及其在裸鼠中的毛发诱导功能。方法:采用实验研究方法。采用酶消化法获取雄性5~6周龄C57BL/6J小鼠触须毛的DPC以及1 d龄C57BL/6J小鼠皮肤角质形成细胞（KC），经免疫荧光法鉴定前者第3代细胞稳定表达DPC标志物神经细胞黏附分子、碱性磷酸酶（ALP）、β连环蛋白及α平滑肌肌动蛋白，后者原代细胞稳定表达KC标志物角蛋白15。取第8代DPC，用GelMA重新悬浮并接种至Transwell孔板插件底面，光交联后倒置培养，于光学显微镜下观察培养0（即刻）、3 d GelMA悬滴中DPC聚集情况（聚集成球即仿生毛乳头球），采用活/死染色试剂盒检测培养3 d仿生毛乳头球中细胞活性。将传统二维培养的原代DPC、第8代DPC以及按前述方法制备的仿生毛乳头球分别设为原代DPC组、第8代DPC组、仿生毛乳头球组，利用高通量测序技术平台对每组培养3 d的3个样本中DPC进行转录组测序，利用基迪奥生物信息云工具平台（OmicShare Tools）对转录组数据进行主成分分析、Pearson相似性分析、差异表达基因筛选，利用时间序列趋势分析软件对差异表达基因进行表达模式聚类分析，利用基迪奥生物信息云工具平台对具有特定表达模式的差异表达基因进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）和基因本体论（GO）富集分析。同前进行细胞分组，采用随机数字表法从差异表达基因中抽取性别决定区Y框蛋白8（ SOX8）、基质金属蛋白酶9（ MMP- 9）、26型胶原纤维α1（ COL26A1）、无翅型MMTV整合位点家族成员6（ Wnt6），采用实时荧光定量反转录PCR（RT-PCR）法验证差异表达基因mRNA表达情况与测序结果的一致性（样本数为9）；采用实时荧光定量RT-PCR法检测DPC生物功能标志物成纤维细胞生长因子7（FGF7）、Wnt10a、淋巴样增强因子1（LEF1）、ALP、β连环蛋白、多功能蛋白聚糖、SOX2的mRNA表达情况（样本数为9）。取3只5~6周龄雄性BALB/c裸鼠，分别设为原代DPC组、第8代DPC组、仿生毛乳头球组，将原代DPC、第8代DPC、仿生毛乳头球分别与原代KC以2∶1细胞数比例混合后分别注射至相应组别裸鼠皮下，每只注射6个区域。注射后2周，取注射区域全厚皮，计数再生毛发，行苏木精-伊红染色后观察再生毛囊情况。对数据行单因素方差分析、Tukey检验并进行Bonferroni校正。 结果:培养3 d，DPC在GelMA悬滴中由培养0 d的分散状态聚集成仿生毛乳头球，制备的仿生毛乳头球中细胞活性良好。培养3 d，主成分分析显示，相比于第8代DPC组，原代DPC组、仿生毛乳头球组组内样本间变异程度较低，仿生毛乳头球组与原代DPC组组间样本变异程度最低，3组DPC样本超过90%的基因谱数据变异可由第1个和第2个主要成分来解释；Pearson相似性分析显示，组内样本重复性好，原代DPC组和仿生毛乳头球组样本间的相关系数为0.84~0.95，原代DPC组和第8代DPC组样本间的相关系数为0.72~0.87；3组DPC间差异表达基因分析筛选出642个组间交集差异表达基因，对其进行表达模式聚类显示有2种基因表达模式有显著趋势（ P<0.05），分别为第8代DPC组基因表达显著低于原代DPC组/仿生毛乳头球组、第8代DPC组基因表达显著高于原代DPC组/仿生毛乳头球组，共包含411个差异表达基因；KEGG富集分析显示这411个差异表达基因在Wnt信号通路以及磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路显著富集（ P<0.05），GO富集分析表明细胞外基质、经典Wnt信号通路、细胞分化等GO术语被显著富集（ P<0.05）。与原代DPC组、仿生毛乳头球组比较，第8代DPC组细胞基因 SOX8、MMP- 9、COL26A1、Wnt6 mRNA表达量均明显下降（ q=15.950、8.854、11.890、11.050，9.851、5.884、7.418、4.870， P<0.01），与测序数据一致。与原代DPC组、仿生毛乳头球组比较，第8代DPC组细胞生物功能标志物FGF7、Wnt10a、LEF1、ALP、β连环蛋白、多功能蛋白聚糖、SOX2 mRNA表达量均明显下降（ q=11.470、9.795、4.165、9.242、10.970、10.570、8.005，7.472、4.976、3.651、4.784、5.236、6.825、5.214， P<0.05或 P<0.01）。注射后2周，第8代DPC组裸鼠无毛发再生，仿生毛乳头球组与原代DPC组裸鼠再生毛发数量相近（ q=1.852， P>0.05）且均显著高于第8代DPC组（ q=18.980、17.130， P<0.01）；第8代DPC组裸鼠注射区域皮肤仅形成了坏死灶，而仿生毛乳头球组与原代DPC组裸鼠注射区域皮肤均观察到再生毛囊且毛囊横断切面有黑色素沉着。 结论:基于GelMA仿生微环境与悬滴法三维培养小鼠DPC制备仿生毛乳头球的培养模型可一定程度上恢复高传代DPC在裸鼠中的毛发诱导能力，且其生物特性更加类似于原代DPC，可实现DPC的扩增后特性恢复。