目的 探究牙髓间充质干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)和牙周韧带间充质干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)在成骨能力上的差异机制.方法 培养人牙髓干细胞和牙周干细胞(分为DPSCs组和PDLSCs组),比较两种干细胞诱导成骨分化能力的差异,通过实时荧光定量PCR检测成骨分化过程中关键转录因子的转录表达差异.同时,从GEO官网下载牙组织单细胞测序数据(GSE161267_RAW),通过比较干细胞亚群占比差异、调控成骨分化基因表达差异及生物学功能富集等揭示两种组织干细胞成骨分化功能差异的原因.结果 成骨诱导分化结果显示,DPSCs组茜素红着色较PDLSCs组更深,运用RT-PCR检测成骨分化关键转录因子骨钙素(osteocalcin,OC)、Runt相关转录因子 2(runt-related transcription factor 2,RunX2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、破骨细胞抑制因子(osteoprotegerin,OPG)和骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2).结果 显示,与PDLSCs组相比,DPSCs组Osteocalin、ALP、RunX2、OPG和BMP-2 基因转录水平显著升高(??P＜0.01,?P＜0.05).单细胞测序数据分析结果显示,牙周和牙髓组织中干细胞构成比例不同,其中牙周组织中MSC2 和MSC3 亚群占比多,牙髓组织中MSC1 亚群占比多;MSC1 中调控成骨分化基因表达显著高于MSC2 和MSC3.差异基因生物学功能富集结果显示,MSC1 亚群主要表现为成骨分化及参与成骨分化的信号通路.结论 DPSCs较PDLSCs有更高的成骨分化功能,是由于DPSCs中成骨分化功能强大的细胞亚群含量高于PDLSCs.

单细胞测序技术是新近生物学领域一项前沿技术，能够揭示单个细胞的基因序列和表达修饰，反映细胞间的异质性，正成为生命科学领域的焦点研究方法。免疫系统的单细胞测序研究作为细胞形态学和功能学等传统方法的补充，通过分析免疫细胞的基因表达状态，获取其中的可变剪切和特异转录本，从而发现新的细胞类型，揭示免疫细胞发育谱系，鉴定决定免疫反应的基因模块和调控程序，从单细胞生物学水平更深层次阐明自身免疫病的发病机制，从而探寻新的治疗策略。本文对单细胞测序在自身免疫病研究中的最新进展予以综述。

目的:验证脓毒症中特异分化的单核细胞亚群，并筛选及构建用于早期诊断脓毒症的单核细胞差异基因集。方法:选择广东省人民医院2020年6月至2021年3月收治的脓毒症患者，提取外周血单个核细胞（PBMC），应用单细胞测序技术和拟时序分析对单核细胞差异亚群进行验证。利用生物信息学手段分析差异亚群中的基因表达，并筛选出差异基因用于初步构建候选差异基因集。利用数字聚合酶链反应（PCR）技术分别在脓毒症患者PBMC以及脓毒症人髓系白血病单核细胞株（THP-1）模型中对候选差异基因进行验证，并利用韦恩图构建最终的单核细胞差异基因集。使用基因表达数据库（GEO）对差异基因集进行外部数据验证。结果:①细胞注释及拟时序分析结果显示，NEAT1 +CD163 +单核细胞的分化明显区别于其他亚群，并在脓毒症早期就已经出现，是脓毒症病理过程中的特征亚群。②从NEAT1 +CD163 +单核细胞的基因表达中筛选出22个与脓毒症相关的差异基因，经过数字PCR进一步验证后，最终筛选出碱性亮氨酸拉链ATF样转录因子（BATF）、原癌基因JUNB、癌胚抗原相关细胞黏附分子4（CEACAM4）、第9号染色体上95开放阅读框（C9orf95）、G蛋白α亚基15（GNA15）、补体C3A受体1（C3AR1）、转录生长因子β1（TGFB1）、线粒体载体同源物1（MTCH1）8个基因，用于构建最终的单核细胞差异基因集。③外部验证结果显示，由于C9orf95基因在GEO数据库的GSE154918及GSE133822两个数据集中均无数据，因此在验证时将其排除。在GSE154918数据集，单核细胞差异基因集中BATF、JUNB、CEACAM4、GNA15、C3AR1、TGFB1、MTCH1的表达在脓毒症组均较健康对照组明显升高（log 2表达量：BATF为12.78±0.08比11.39±0.35，JUNB为16.88±0.07比16.04±0.03，CEACAM4为14.73±0.08比13.77±0.05，GNA15为13.16±0.06比12.30±0.04，C3AR1为14.62±0.13比12.87±0.05，TGFB1为16.95±0.05比16.57±0.36，MTCH1为14.80±0.02比14.61±0.15，均 P<0.05）；在GSE133822数据集，基因集中BATF、CEACAM4、GNA15、C3AR1的表达在脓毒症组明显高于健康对照组（log 2表达量：BATF为8.66±0.16比7.92±0.14，CEACAM4为9.20±0.16比8.36±0.20，GNA15为10.66±0.18比10.13±0.16，C3AR1为11.49±0.27比10.48±0.16，均 P<0.05），而JUNB、TGFB1、MTCH1的表达在两组人群中差异无统计学意义。基因集差异分析（GSVA）显示，在GSE154918及GSE133822两个数据集中，脓毒症组单核细胞差异基因集的富集分数均显著高于健康对照组（GSE154918：0.38±0.04比-0.44±0.02，GSE133822：0.56±0.02比0.20±0.05，均 P<0.01）。受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析显示，单核细胞差异基因集在GSE154918及GSE133822两个数据集中对脓毒症早期诊断的ROC曲线下面积（AUC）及95%可信区间（95% CI）分别为0.993（0.980～1.000）和0.944（0.873～1.000），提示其具有可靠的诊断价值。 结论:通过单细胞测序技术及数字PCR技术筛选得到的BATF、JUNB、CEACAM4、GNA15、C3AR1、TGFB1、MTCH1单核细胞差异基因集对脓毒症患者具有良好的早期诊断效能，或许能够为早期诊断脓毒症提供新思路。

传统的免疫共沉淀测序（ChIP-seq）是研究蛋白-染色质相互作用的主流方法，由于ChIP-seq难以在低起始细胞量和单细胞样本上实施限制了其应用范围。近年来新发展起来的染色质酶切测序技术CUT&RUN和CUT&Tag展现出操作简单，背景低，可重复性高和要求的细胞起始量低等优点，有替代ChIP-seq进行蛋白-染色质相互作用研究的潜力，并有效提高了单细胞ChIP-seq的可行性。本文将就这类靶向染色质进行酶切测序的主要技术的发展和应用现状做简要综述。

目的:分析晚期肺腺癌患者肿瘤细胞异质性，探索肿瘤细胞亚群转录组特性以寻找个体特异的治疗方案。方法:从人类肿瘤相关的基因表达汇编(GEO)数据库下载肺腺癌单细胞转录组测序数据芯片编号GSE123902，包含收集于2018年至2019年于纪念斯隆-凯特琳癌症中心手术切除的8例原发肺癌组织，3例脑转移样本，1例骨转移样本，1例肾上腺转移样本。过滤、鉴定并分离肿瘤细胞，对表达数据进行标准化、降维处理并根据表达模式对细胞进行聚类，利用基因差异表达分析，基因集变异分析(GSVA)探索不同肿瘤细胞亚群的表达特性。结果:共分离Ⅳ期肺腺癌原发灶肿瘤细胞211个，脑转移灶肿瘤细胞965个，骨转移灶肿瘤细胞659个，肾上腺转移灶肿瘤细胞14个。样本间比较涉及肿瘤血管生成、上皮间充质转化、侵袭转移相关的基因和基因集，例如骨转移组明显上调的波形蛋白(VIM，logFC＝3.185，校正后的 P<0.01)，差异有统计学意义；膜微囊蛋白-1(CAV-1，logFC＝2.757,校正后的 P<0.01)，差异有统计学意义。单样本分析中，脑转移和骨转移灶中均鉴定出耐药相关细胞亚群，存在多个耐药相关基因上调，包括脑转移细胞亚群中上调的载脂蛋白2(LCN2, logFC＝1.822,校正后的 P<0.01)，差异有统计学意义、骨转移细胞亚群中上调的趋化因子1(CXCL1，logFC＝1.604,校正后的 P<0.01)，差异有统计学意义。 结论:通过单细胞转录组分析肿瘤细胞异质性，可为晚期肺腺癌患者寻找个体化治疗方案提供线索。

骨肉瘤是起源于骨组织的高度恶性肿瘤，具有病死率高、预后差的特点。肿瘤微环境的异质性是影响骨肉瘤发生发展及预后的关键。单细胞测序技术通过鉴定骨肉瘤组织中的肿瘤细胞、免疫细胞和基质细胞的功能特征和基因表达模式，描绘了细胞间复杂的交互网络，是解析肿瘤微环境异质性的重要手段。应用单细胞测序技术的高分辨率优势，在骨肉瘤组织中鉴定了SPP1（+）巨噬细胞、C1QC（+）巨噬细胞和CLEC11A（+）B细胞等新的细胞亚型，它们在肿瘤微环境中起着促进肿瘤生长和侵袭的作用。通过对骨肉瘤干细胞亚群的鉴定，推测SERPINA1_CSCL1、FUS_CSCL2和SPP1_CSCL3这三群干细胞可能是骨肉瘤细胞的起源。运用单细胞测序发现mregDCs通过特异性表达CCR7、CCL17、CCL19和CCL22因子从而招募Treg细胞，促进免疫逃逸和肿瘤进展。此外，单细胞测序技术通过鉴定骨肉瘤耐药的潜在靶点，基于此建立耐药风险评分模型，为制定个性化的化疗方案提供依据。在疾病的预后方面，单细胞测序技术识别了骨肉瘤中与免疫浸润相关的基因（如 EPHX2、 FDPS、 GBP1、 MMD和 ZYX），并以此构建了骨肉瘤的预后分析模型，对预测患者的预后具有指导意义。

中性粒细胞一直被认为是先天免疫系统中一种短寿命的、同质的细胞类型，具有有限的促/抗炎作用。然而最近10年，随着研究的深入，对中性粒细胞的了解正在经历着某种复兴。对中性粒细胞的异质性及其与其他免疫细胞相互作用机制的研究促进了研究者对中性粒细胞生理与病理生理作用的再认识。在接下来的数十年中，随着单细胞测序技术、空间转录组测序技术以及多组学联合测序技术的发展，研究者将对中性粒细胞的生物学行为认识得更为透彻。本文对近年来中性粒细胞的多种生物学行为及其在多种疾病中的作用进行简要评述。

目的:通过分析特发性肺纤维化(IPF)患者肺组织的单细胞转录组测序(scRNA-seq)数据，联合芪白平肺胶囊的网络药理学，探索IPF患者中与芪白平肺胶囊调控相关的免疫细胞、靶基因及其潜在机制。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载IPF患者(IPF组)和正常者(对照组)的scRNA-seq数据，采用随机数字表法在2组中各选取20个样本用于分析IPF的免疫细胞群及其比例变化。对各免疫细胞群进行差异基因分析，将 P<0.05和|logFC|>0.6的基因鉴定为差异基因。对差异基因进行基因本体论(GO)-生物过程富集分析，探索参与IPF疾病进程的潜在分子功能及机制。基于中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取芪白平肺胶囊主要活性成分和靶基因，并对靶基因进行GO和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。通过将芪白平肺胶囊靶基因映射到IPF免疫细胞差异基因，构建"活性成分-靶基因-免疫细胞"网络。通过GO和KEGG富集分析探索芪白平肺胶囊用于治疗IPF患者的潜在作用机制。通过STRING数据库和Cytoscape软件对"活性成分-靶基因-免疫细胞"网络中靶基因进行蛋白质互作分析并寻找关键靶基因。 结果:在IPF组和对照组的肺组织中共发现B细胞、T细胞和先天淋巴细胞等18个免疫细胞群。与对照组比较，IPF组中经典2型树突状细胞、肥大细胞、浆细胞样树突细胞和调节性T细胞比例均增加，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。18个免疫细胞群共包含534个差异基因，参与了淋巴细胞的活化、抗原的加工和呈递、白细胞的迁移和趋化作用等免疫相关生物过程。芪白平肺胶囊包含18个有效活性成分和239个靶基因，其中联苯双酯、槲皮素、毛异黄酮等9个活性成分靶向IPF中除浆细胞样树突细胞外的17个免疫细胞群与IL-1B、VEGFA、FOS等42个差异基因。这些靶向差异基因主要富集于活性氧或氧化应激相关通路与多个免疫信号通路，包括IL-17、MAPK、TNF通路等。 结论:芪白平肺胶囊可能靶向多种免疫细胞，并通过活性氧或氧化应激相关通路与IL-17、MAPK、TNF等免疫信号通路，调控IPF患者的免疫炎症反应。

近年来，随着单细胞测序（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）技术的出现和成熟，其被应用于越来越多疾病发病机制的研究。慢性鼻窦炎（CRS）具有高度异质性，其发病过程有众多的免疫细胞和组织结构细胞参与，应用scRNA-seq技术可以有效解析不同细胞在CRS发生和发展中的作用，探究CRS发病机制。本文简要介绍了scRNA-seq技术的基本原理、实验流程和数据分析，讨论了其在CRS研究中的应用进展及局限性，并展望了其应用前景。

肝脏具有强大的再生能力，当发生毒性损伤或手术切除后，肝细胞可快速进入细胞周期，迅速恢复受损肝脏体积和功能。肝再生涉及多种复杂过程，依赖多种细胞间相互作用。由于传统测序方法受限于组织内平均细胞变化水平，只能获得反映优势细胞亚群的平均遗传信息，而次级细胞亚群的作用常被忽略，导致细胞异质性信息丢失。单细胞测序技术可以解析单个细胞亚群的生物学行为，更加深入了解肝再生过程中不同细胞分布状态、相互作用及细胞异质性。笔者针对单细胞测序技术在肝再生中的应用进行综述。