多模态组学数据的联合运用在揭示细胞异质性和解析细胞命运调控机制方面具有重要意义,目前已有多种方法被开发,用于处理不同组学模态数据的整合.本研究通过对应用于不同整合任务的多种数据整合方法进行性能评测,为相关领域的研究提供有益参考.使用6个联合测序数据集对16种单细胞多模态配对数据整合方法在2类整合任务上的性能进行测试,再通过4个模拟数据集和1个真实数据集对6种空间转录组反卷积方法的性能进行评估.在RNA和ATAC配对数据整合任务中,MOFA+、SCOIT、Cobolt分别在PBMC、BMMC、SNARE数据集上取得最优表现,SCOIT在3个数据集的汇总得分中均排名前3,MMDVAE、DAE在基于AE的融合算法中表现突出.在RNA和蛋白质配对数据整合任务中,Cobolt、MOFA+、Seurat分别在P5_CITE、BM_CITE、COVID中取得最优表现,totalVI在3个数据集的汇总得分中排名靠前,基于AE的融合算法中以efMMDVAE、lfMMDVAE的表现最好.在空间转录组反卷积方法评测中,Cell21ocation和SPACEL在模拟数据和真实数据中的性能表现均优于其他方法的,其中Cell21ocation在真实数据集中表现最佳,正确地推断了两类心肌细胞在心室的比例.此外,本研究发现在配对数据整合任务中,不同方法对数据的适应性不同.SCOIT和totalVI分别是RNA与ATAC、RNA与蛋白质数据整合中表现稳定优异的方法.Seurat、MOFA+易受数据影响.

目的 通过空间转录组技术探索慢性社交挫败应激(CSDS)模型小鼠纹状体转录组的变化,揭示其在抑郁症发生发展中的作用.方法 应用CSDS实验范式建立抑郁样小鼠模型,通过悬尾、强迫游泳、糖水偏爱和社会交互实验分别检测行为绝望、快感缺乏和社交障碍抑郁样指标.选取正常对照小鼠和抑郁样行为明显的CSDS模型小鼠进行纹状体脑区的空间转录组测序,筛选高表达基因,采用DAVID数据库进行KEGG和GO富集分析.结果 CSDS模型小鼠行为绝望、快感缺乏和社交回避行为显著增加(P<0.05,P<0.01).纹状体空间转录组测序结果显示,正常小鼠筛选得到193个纹状体高表达基因;KEGG和GO分析结果显示,高表达基因与纹状体发育、运动行为和药物成瘾行为调节相关,并与环磷酸腺苷信号通路、环磷酸鸟苷/蛋白激酶G信号通路、钙信号、Ras相关蛋白1和丝裂原活化蛋白激酶信号通路高度相关,同时与γ-氨基丁酸能神经元和多巴胺能神经元突触相关.与正常对照小鼠相比,抑郁样行为明显的CSDS模型小鼠纹状体差异基因298个,高度富集于亨廷顿病、阿尔茨海默病和帕金森病等多种神经退行性疾病相关信号通路.结论 空间转录组技术能够在空间水平揭示正常小鼠和CSDS模型小鼠纹状体脑区的转录组特征,纹状体可能与抑郁导致神经退行性疾病的病理过程相关.

目的:基于空间转录组、单细胞转录组和RNA转录组测序数据探讨BICD1基因促进脑胶质瘤恶性进展的分子机制。方法:基于空间转录组公共数据集分析BICD1基因在正常脑组织(样本"248_C")和胶质母细胞瘤组织(样本"275_T")中的空间分布特征。采用R语言软件包分析中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)数据库中单细胞测序数据(来源于14例患者的6 148个细胞)，明确BICD1基因在胶质瘤不同细胞类型中的表达差异。基于CGGA数据库中693例脑胶质瘤患者的RNA测序数据，采用京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析及基因本体论分析BICD1基因相关基因的生物学功能。结果:BICD1基因在正常脑组织中表达广泛，在胶质母细胞瘤组织中特异性地表达于肿瘤干细胞与肿瘤细胞的分界处。根据单细胞测序数据进行的细胞分群分析表明，BICD1基因主要在星形胶质细胞中高表达。在Neftel分型中，BICD1基因高表达细胞主要分布在星形胶质细胞样细胞群和神经前体样细胞群中。BICD1基因表达水平相关差异基因的KEGG通路富集分析显示，BICD1基因高表达与细胞衰老( P＝0.003)、癌症中的蛋白聚糖( P＝0.004)等癌症相关生物学功能的聚集相关，与肌动蛋白细胞骨架的调节( P＝0.010)等胞内运输过程的功能聚集相关；BICD1基因低表达与核糖体相关功能( P<0.001)及氧化磷酸化( P<0.001)等生物学过程的聚集相关。BICD1基因表达水平相关差异基因的生物学功能聚类分析显示，与BICD1基因表达水平相关性较强的生物学功能有细胞质翻译( P<0.001)、核糖体亚单位装配( P＝0.001)、染色体分离调控( P＝0.004)及染色体分离( P＝0.004)等。BICD1基因的表达水平与多泛素修饰依赖性蛋白结合( P＝0.046)、泛素－泛素连接酶活性( P＝0.033)、蛋白质解聚负调控( P＝0.010)、单泛素化蛋白质去泛素化( P＝0.026)、肌动蛋白丝加帽( P＝0.007)、肌动蛋白丝解聚( P＝0.013)等生物学过程相关。 结论:BICD1蛋白可能在脑胶质瘤前体肿瘤细胞中参与蛋白泛素化降解及细胞骨架相关的胞内运输，调控细胞衰老和细胞分裂等生物学过程，在这些细胞的恶性转变过程中起到关键作用。

肺癌脑转移是导致患者死亡的主要原因，肿瘤微环境在促进肺癌脑转移中的作用及机制已引起广泛关注。本文总结了与肿瘤微环境相关的肺癌脑转移研究最新进展，阐述了肺癌脑转移中特有的中枢神经系统微环境对转移的影响，以及基于单细胞测序、空间转录组学等新兴技术的脑转移微环境全景研究，并分述了脑转移微环境各成分与肿瘤细胞的互作及机制，为肺癌脑转移的微环境靶向治疗提供新的策略。此外，文章还综述了现有靶向微环境的肺癌脑转移临床研究和治疗现状，为肺癌脑转移的精准医疗提供参考。

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。

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。

肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一，病死率常年居高不下，因此，对肝癌进行科学研究非常必要。本文针对肝癌模型构建新方法与肝癌研究新技术进行总结，肝癌模型构建新方法主要涉及基因工程模型、细胞谱系示踪模型、水动力模型、人源性肝癌模型、肝癌类器官模型；除此之外也阐述了一些新兴前沿实验技术，包括单细胞测序、空间转录组技术、单细胞质谱分析、全外显子组测序和纳米技术，供广大肝癌研究者参考。

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)是全球最常见的肿瘤之一，其组织中分子成分的复杂性以及细胞异质性使得临床治疗进展缓慢。近年来，单细胞测序技术在肿瘤异质性的研究中应用广泛，但其技术本身有着无法忽视的缺陷。区别于单细胞测序对组织的机械分离或酶解消化成单细胞悬液的实验过程，空间转录组(spatial transcriptome，ST)技术对组织进行原位转录组测序，实现对组织细胞进行高通量转录组分析的同时，保留细胞的原始位置信息，从而在不破坏细胞间通讯网络的基础上获得组织中不同区域的细胞构成和基因表达状态。本文对应用于肿瘤样本分析的ST技术及其在NSCLC领域的最新进展进行综述，旨在获得对NSCLC空间异质性的新见解。

恶性肿瘤是一类死亡率较高的疾病，其发生、发展机制较为复杂，基因组测序技术对揭示肿瘤作用机制有一定意义。肿瘤组织中的细胞具有异质性，而细胞的空间位置分布对其异质性及组织生物功能有一定的影响。近几年，空间转录组测序技术发展迅速，可以对组织中细胞进行高通量、高分辨率的空间转录分析，从空间层面上展示转录组信息，揭示生物组织的细胞构成以及细胞间的相互作用关系。本文将对空间转录组测序技术在肿瘤中的应用进行阐述、前景进行展望。

目的:探究慢性神经病理性疼痛小鼠是否出现空间记忆障碍并研究其海马转录组学变化。方法:24只雄性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为两组：假手术组（Sham组）、坐骨神经慢性缩窄性损伤（chronic constrictive injury of sciatic nerve, CCI）组（CCI组），每组12只。分别于术前、术后7 d、术后28 d采用Von Frey纤维丝实验检测小鼠机械刺激缩足阈值（paw withdrawal mechanical threshold, PWMT）；在术后7、28 d通过旷场实验检测小鼠运动能力和焦虑状况，通过空间位置识别实验检测小鼠空间记忆；于术后28 d取新鲜海马组织进行转录组学测序检测两组小鼠基因表达差异并分析测序结果，采用实时荧光定量聚合酶链反应（real time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）验证纤调蛋白（fibromodulin, FMOD）、骨形态发生蛋白7（bone morphogenetic protein 7, Bmp7）、前列腺素D2合成酶（prostaglandin D2 synthase, PTGDS）、醛脱氢酶1家族成员A2（aldehyde dehydrogenase 1 family member A2, Aldh1a2）四组基因表达情况。结果:与Sham组比较，CCI组小鼠造模侧后足PWMT在术后7 d（ t=6.01， P<0.001）、术后28 d（ t=4.49， P<0.001）明显降低。术后7、28 d两组小鼠运动能力和焦虑状况差异无统计学意义（运动距离：术后7 d t=0.25， P=0.962，术后28 d t=0.32， P=0.939。旷场中心区域活动时间：术后7 d t=1.16， P=0.439，术后28 d t=0.34， P=0.931）。术后7 d两组小鼠空间记忆差异无统计学意义（ t=2.00， P=0.101），而在术后28 d CCI组小鼠空间记忆较Sham组明显降低（ t=2.93， P=0.011）。转录组学测序发现两组小鼠海马存在大量差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）。RT-qPCR检测发现：与Sham组小鼠海马组织比较，CCI组小鼠海马组织中FMOD（ t=8.07， P<0.001）、Bmp7（ t=4.81， P=0.003）、PTGDS（ t=4.07， P=0.007）、Aldh1a2（ t=7.93， P<0.001）基因表达均降低。 结论:慢性神经病理性疼痛小鼠可出现空间记忆障碍，且小鼠海马组织转录组学发生显著变化。