项目文章盘点丨38篇单细胞高分文章，带我们回顾共同走过的2021

刚刚过去的2021年，带给我们艰险、挑战和颠覆感，也赋予了我们勇气、韧性和创新力。在这个不平凡的一年，博奥单细胞平台始终坚持以完善的服务助力科学研究，支持客户发表了38篇单细胞高分文章，其中免疫方向12篇、肿瘤相关7篇、疾病相关8篇、发育方向11篇。

— 免疫篇 —

1.利用单细胞转录组测序揭示皮肤自身免疫机制

Anatomically distinct fibroblast subsets determine skin autoimmune patterns

【发表期刊】Nature

【影响因子】49.962

【发表时间】2021.12

【发表单位】北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院，北京医院

通过单细胞测序将白癜风致病机理的研究重点集中到成纤维细胞这一细胞类型上，结合大量体内体外实验，首次详细描述了成纤维细胞与 CD8+ T 细胞形成的互作系统在自身免疫病中的关键作用。值得关注的是，其他自身免疫疾病也具有部位偏好性和对称性分布特征，而成纤维细胞又在人体组织器官中广泛存在，那么其他组织器官的自身免疫疾病是否也受到这种成纤维细胞与 CD8+ T 细胞互相作用的调控呢？这还有待更多的深入研究和验证。总之，该研究为理解自身免疫疾病的机理提供了开创性的新思路，对治疗自身免疫疾病具有重要指导意义

2.SARS-CoV-2 可通过嗅觉途径感染恒河猴的中枢神经系统

The olfactory route is a potential way for SARS-CoV-2 to invade the central nervous system of rhesus monkeys

【发表期刊】Signal Transduction and Targeted Therapy

【影响因子】18.182

【发表时间】2021.04

【发表单位】中国医学科学院

通过建立的 COVID-19 非人类灵长类（NHP）动物模型探索 SARS-CoV-2 影响神经系统的机制研究。研究发现在恒河猴中，SARS-CoV-2 主要通过嗅球侵入中枢神经系统。此后病毒迅速传播到中枢神经系统的功能区，如海马、丘脑和延髓。SARS-CoV-2 的感染可能通过靶向中枢神经系统中的神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞来诱导炎症。体外实验发现 SARS-CoV-2 在体外感染神经衍生的 SK-N-SH、神经胶质衍生的 U251 和脑微血管内皮细胞。本研究为 SARS-CoV-2 的 CNS 相关发病机制提供了重要的见解。

3.阿兹夫定是一种胸腺归巢的抗新冠病毒药物

Azvudine is athymus-homing anti-SARS-CoV-2 drug effective in treating COVID-19 patients

【发表期刊】Signal Transduction and Targeted Therapy

【影响因子】18.187

【发表时间】2021.12

【发表单位】中国医学科学院药物研究所/北京协和医院、河南师范大学、武汉大学

Azvudine（FNC）是一种核苷类似物，可在细胞内转化为 FNC 三磷酸并抑制病毒 RNA 依赖性 RNA 聚合酶（RdRp）。本研究发现口服 FNC 可以在很大程度上以活性形式将药物集中在胸腺中，在体内有效抑制 SARS-CoV-2 复制，保护胸腺免疫功能，并快速治愈 COVID-19 患者，其研究成果正在申请专利。FNC 的发现对于应对当前的 COVID-19 和未来的冠状病毒流行非常重要。

4.新抗原疫苗诱导 EGFR 突变型 NSCLC 的临床免疫应答

Neoantigen vaccination induces clinical and immunologic responses in non-small cell lung cancer patients harboring EGFR mutations

【发表期刊】Journal for ImmunoTherapy of Cancer

【影响因子】13.75

【发表期刊】2021.07

【影响因子】中国天津北辰医院

利用单细胞免疫组库测序研究新抗原疫苗接种诱导的 EGFR 突变型 NSCLC 的免疫应答反应。该研究发现 PPV 注射后，带有 EGFR 突变的患者出现不同程度的临床免疫应答，其外周血中高表达 NeoAg 特异性 CD8+ T 细胞，表明个性化 NeoAg 疫苗在晚期 NSCLC 治疗中有显著效果且安全可用，PPV 与 EGFR 抑制剂的联合治疗有望应用到临床。

5.单细胞分析揭示了产生肝脏 IFN-γ 的 γδ T 细胞的起源和肝内发育

Single-cell analysis reveals the origins and intrahepatic development of liver-resident IFN-γ-producing γδ T cells

【发表期刊】Cellular & Molecular Immunology

【影响因子】11.531

【发表时间】2021.03

【发表单位】山东大学齐鲁医学院

细胞分群分析、拟时间序列分析揭示了 γδ T 细胞的发育轨迹，发现肝脏含有 γδ T 细胞前体。体外共培养实验和体内过继移植实验，证实了肝 γδ T 前体细胞的发育潜能。胸腺切除小鼠模型显示，产生 IFN-γ 的 γδ T 细胞以胸腺独立的方式来源于肝脏 LSM 细胞。这些结果表明，肝造血祖 LSM 细胞能够分化为 pre-γδ T 细胞和功能成熟的 γδ T 细胞，表明这些细胞参与了一个独立于胸腺来源的 γδ T 细胞的发育通路。

6.新冠病毒受体结合域与 S 蛋白疫苗可分别诱导小鼠体内产生不同的 BCR 抗体库

Distinct BCR repertoires elicited by SARS-CoV-2 RBD and S vaccinations in mice

【发表期刊】Cell Discovery

【影响因子】10.481

【发表时间】2021.10

【发表单位】中科院微生物研究所

新冠肺炎疫情自2019年底发生以来一直持续至今，不仅给全球公共卫生安全造成极大挑战，也给世界经济发展造成了巨大影响。目前全球多款疫苗已获批紧急使用或附条件上市，除灭活疫苗使用全病毒作为免疫原外，其余疫苗均选择新冠病毒受体结合结构域蛋白（RBD）或刺突蛋白 S 作为免疫原。然而，鲜有研究对 RBD 和 S 两种免疫原所诱导的抗体库进行系统比较。本研究利用 mRNA 疫苗开发技术平台，制备了 RBD 和 S 两种 mRNA 疫苗免疫小鼠。将新冠特异记忆 B 细胞进行单细胞转录组测序和单细胞免疫组库测序，研究了两种抗原所诱导的抗体库差异。研究发现 RBD 疫苗调动的抗体基因座非常集中，抗体库中14.6%抗体都使用 VH9-3:KV5-45 基因座；S 疫苗调动的体基因座比较分散，抗体库中没有发现占比很高的基因座组合。该研究进一步获取了两个抗体库中排名前100的高频抗体，并研究了它们的中和活性差异。

7.结肠炎患者中鉴定新的群体特异性细胞亚群

Identification of Novel Population-Specific Cell Subsets in Chinese Ulcerative Colitis Patients Using Single-Cell RNA Sequencing

【发表期刊】Cell Mol Gastroenterol Hepatol

【影响因子】9.222

【发表时间】2021.02

【发表单位】北京朝阳医院

本研究对12例结肠炎（UC）患者和中国汉族健康对照组的结肠活检单细胞RNA测序，细胞分群鉴别出两个新的浆细胞亚群。在UC患者的上皮细胞谱系和免疫细胞谱系中均观察到Th17来源的激活，表明Th17驱动的免疫活动发生了系统性的改变。确定了新的群体特异性浆细胞分子特征。UC风险基因在患者炎症和非炎症组织的免疫细胞中均显示出一致的表达改变，而对疾病的转录反应仅在炎症上皮/基质细胞中有局部作用。本研究为 UC 的分子机制提供了新视角。

8.单细胞测序揭示自身免疫病B细胞图谱

B-Cell Compartmental Features and Molecular Basis for Therapy in Autoimmune Disease

【发表期刊】Neurology-neuroimmunology & Neuroinflammation

【影响因子】8.483

【发表时间】2021.08

【发表单位】天津医科大学，北京天坛医院

该研究通过11名患者和3名正常人外周血，脑脊液和脊髓 B 细胞单细胞转录组和免疫组库结合分析，全面地阐述了视神经脊髓炎谱系疾病 B 细胞的促炎特性，表明外周血 B 细胞合成抗体而神经中枢中 B 细胞表达抗体和促炎作用且具有典型的 I 型干扰素标记，I 型干扰素通路可能是导致疾病的重要发病机制。

9.人复发性流产蜕膜免疫细胞图谱

Single-cell Immune Landscape of Human Recurrent Miscarriage

【发表期刊】GPB

【影响因子】7.691

【发表时间】2021.01

【发表单位】中科院动物所

利用10x 单细胞测序和流式分选技术构建了复发性流产患者的蜕膜及外周血的免疫细胞单细胞转录组图谱，并系统比较了外周血和蜕膜免疫细胞在复发流产和正常妊娠孕妇中的差异。实验验证了蜕膜免疫细胞亚群 dNK1 是处于 dNK 分化的早期阶段。利用免疫荧光技术对 dNK1，dNK3 和 dNK4 在母胎界面进行详细的定位，通过流式技术对 dNK 在复发流产病人及正常妊娠孕妇的细胞比例情况进行了验证。对于复发流产后续的诊断以及治疗提供了坚实的基础。

10.破译协调分娩的围生期蜕膜组织细胞间通讯网

Deciphering the Intercellular Communication Network of Peripartum Decidua that Orchestrates Delivery

【发表期刊】Frontiers in Cell and Developmental Biology

【影响因子】6.684

【发表期刊】2021.11

【影响因子】中南大学湘雅医院

本研究基于围产期蜕膜 scRNA 测序，通过 cellcall 算法重建了一个蜕膜细胞间通讯网络。结果表明，子宫内膜细胞（EECs）和绒毛外滋养层在分娩前（DBD）和分娩后（DAD）的蜕膜中传递了大部分常见的细胞间信号。内皮细胞和 EEC 控制着许多与 WNT 信号相关的细胞间通讯因子，这些因子在 DBD 和 DAD 间存在差异，其中一些可能是诊断分娩的候选生物标记物。对于 T 细胞相关的细胞间通讯进行分析，确定母胎免疫耐受相关的通讯网络。通过单细胞TCR/BCR 测序进一步探讨了 B 细胞受体和T细胞受体的特征。结果显示，DAD 和 DBD 质检的 B/T 细胞克隆扩增没有显著差异，表明分娩期间母胎界面的适应性免疫没有显著变化。研究结果提供了围产期蜕膜细胞间通讯景观的综合视图，并确定了一些与分娩和母婴免疫耐受相关的关键细胞间通讯。本研究为理解妊娠机制提供了有价值的线索，并为分娩起始提供了可能的诊断策略。

11.肺孢子菌感染后 T 细胞受体库特征

Single-Cell TCR Sequencing Reveals the Dynamics of T Cell Repertoire Profiling During Pneumocystis Infection

【发表期刊】Frontiers in Microbiology

【影响因子】5.642

【发表时间】2021.04

【发表单位】北京朝阳医院

本研究采用单细胞转录组和单细胞免疫组库（TCR）测序技术，对肺孢子虫感染不同时期的小鼠肺组织中 CD45+ 细胞进行测序，综合分析了感染后不同时间点 T 细胞的组成和特点、TCR 的多样性、CDR3 长度的分布、TCRβ VDJ 基因片段的使用频率和组合方式。研究描述了肺孢子虫感染不同阶段 TCR 的动态变化和多样性，有助于阐明宿主适应性免疫和发现新的治疗靶点。

12.肺孢子菌感染后 B 细胞受体库特征

Signatures of B Cell Receptor Repertoire Following Pneumocystis Infection

【发表期刊】Frontiers in Microbiology

【影响因子】5.642

【发表时间】2021.05

【发表单位】北京朝阳医院

研究整合了肺孢子虫未感染状态和感染后1-4周小鼠肺免疫细胞的单细胞 RNA 测序和单细胞 BCR 测序，从感染后细胞亚群组成比例、BCR 组合比例、克隆多样性、亚群分子表达特征等方面进行分析，对感染期间 B 细胞反应的动态特征进行了描绘。研究提供了肺孢子虫感染背景下B细胞转录变化和 BCR 序列特征的详细图谱，为寻找诊断生物标志物和开发潜在的免疫治疗靶点提供了有价值的信息。

— 肿瘤篇 —

1.MET 扩增通过抑制 STING 减弱肺肿瘤对免疫治疗的反应

MET amplification attenuates lung tumor response to immunotherapy by inhibiting STING

【发表期刊】Cancer Discovery

【影响因子】39.394

【发表时间】2021.06

【发表单位】湖北省肿瘤医院

通过81名非小细胞肺癌（NSCLC）患者免疫检查治疗（ICB）前后比较发现 MET 扩增的患者对 ICB 耐药，利用单细胞转录组测序发现肝细胞生长因子受体（MET）扩增通过 UPF1 蛋白降低了 STING 的表达，弱化了 IFN 反应，影响了抗肿瘤免疫的产生。而 MET 抑制剂与抗 PD-1 抑制剂联合使用，能增强抗肿瘤免疫，有助于肿瘤消退。本研究首次表明 MET 拷贝数是影响肺癌患者对 ICB 反应的一个关键因素，并有希望快速转化到临床应用中。

2.单细胞测序解析前列腺癌肿瘤微环境的动态重组

Single-cell analysis reveals transcriptomic remodellings in distinct cell types that contribute to human prostate cancer progression

【发表期刊】Nature Cell Biology

【影响因子】28.82

【发表时间】2021.01

【发表单位】上海长海医院

该研究对13个前列腺肿瘤36,424个细胞的转录组进行了分析，确定了疾病侵袭性的上皮细胞。肿瘤微环境显示了多个进展相关转录组程序的激活。验证了癌细胞具有改变T细胞转录组的能力。发现一个内皮亚群，与肿瘤细胞活跃有关，可促进癌细胞的侵袭。该项研究对前列腺癌新型治疗策略和肿瘤生物标记物的开发具有重大价值。

3.肝内胆管癌 IDH 突变亚型的高异质性及冷肿瘤微环境特征

IDH Mutation Subgroup Status Associates with Intratumor Heterogeneity and the Tumor Microenvironment in Intrahepatic Cholangiocarcinoma

【发表期刊】Advanced Science

【影响因子】16.802

【发表时间】2021.7

【发表单位】北京大学人民医院，北京大学

通过对14例肝内胆管癌（ICC）患者的73个组织的全外显子测序、56个组织的转录组测序和4例患者的单细胞转录组测序，全面描绘了ICC在基因组、转录组和微环境层面的异质性。该研究首次证实ICC异质性在多个组学层面均显著高于肝细胞癌（HCC），揭示 IDH 突变亚型的高异质性“冷肿瘤”微环境特征。对优化 ICC 的临床诊断、预后和治疗提供了重要信息。

4.下丘脑 Rax+ 伸展细胞同时具有再生和致瘤潜能

Hypothalamic Rax+ tanycytes contribute to tissue repair and tumorigenesis upon oncogene activation in mice

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】14.912

【发表期刊】2021.04

【影响因子】中科院遗传发育所

研究人员利用单细胞转录组测序等技术发现下丘脑 ME 中的 Rax+ 伸展细胞在正常生理条件下为静息状态，但在神经损伤后转化为活跃状态，很快进入细胞周期并进行自我更新和再生；更重要的是，引入 Braf 原癌突变能导致 Rax+ 伸展细胞转化为活跃分裂的肿瘤细胞，驱动肿瘤形成，该研究清楚地揭示了乳头型颅咽管瘤的细胞起源。这展现了下丘脑伸展细胞具有天使的一面，即自我更新的再生性，也具有恶魔的一面，即产生肿瘤的恶性潜能。本研究可能为中枢神经系统的再生医学和癌症治疗开辟一条道路。

5.恶性胸腔积液中多种免疫表型的单细胞分析

Single-cell analysis of diverse immune phenotypes in malignant pleural effusion

【发表期刊】Nature Communications

【影响因子】14.912

【发表时间】2021.11

【发表单位】北京朝阳医院

不同免疫细胞间的复杂相互作用在恶性胸腔积液（MPE）的发生发展中有重要作用。本研究通过单细胞转录组测序，绘制了 MPE 中浸润免疫细胞的单细胞图谱，并详细的对细胞组成、谱系和功能状态进行分析。与血液中的相应细胞类型相比，MPE 中的免疫细胞显示出许多富含调节性 T 细胞、 B 细胞、巨噬细胞和树突细胞的转录特征。辅助 T、细胞毒性 T、Treg 和滤泡辅助 T 细胞表达多个免疫检查点或共刺激分子。与 CD8+T 细胞相比，细胞间相互作用分析发现调节性 B 细胞与 CD4+T 细胞的相互作用更多。巨噬细胞在转录上是异质的，符合 M2 极化特征。此外， MPE 中的免疫细胞显示出与缺氧相关的糖酵解相关基因的普遍上调。这些发现有助于加深对进展期非小细胞肺癌潜在诊断和治疗靶点的了解。

6.单细胞测序解析亚实性肺腺癌结节肿瘤微环境特征

Decoding the multicellular ecosystem of lung adenocarcinoma manifested as pulmonary subsolid nodules by single-cell RNA sequencing

【发表期刊】Science Advances

【影响因子】14.133

【发表时间】2021.01

【发表单位】北京大学人民医院，北京大学

该研究基于高通量单细胞转录组测序数据，详细刻画了 SSN 的 TME 中肿瘤细胞、免疫细胞、基质细胞的细胞类型，组成特点，转录组状态和细胞间互作等特征。揭示了 SSN 恶性发生发展的特点，在单细胞尺度上解释了为何 SSN 具有相对惰性的生物学特征和较好的临床预后特点。对 SSN 和肺腺癌相关的分子基础研究，临床治疗和药物研发等方面具有重要意义和价值。

7.胃肝样腺癌基因组和转录组特征分析

Genomic and transcriptomic profiling of hepatoid adenocarcinoma of the stomach

【发表期刊】Oncogene

【影响因子】9.863

【发表时间】2021.07

【发表单位】北京大学肿瘤医院、北京大学

该研究首次从基因组、转录组和微环境层面描绘了胃肝样腺癌。从基因组层面证实该肿瘤不同形态的成分实则起源于单一的肿瘤克隆。该研究还首次系统研究了胃肝样腺癌的基因表达特征，揭示其高肿瘤干性、高甲硫氨酸相关通路活性的分子特征。该研究成果对探索肝样腺癌的诊断和治疗提供了重要信息。

— 疾病篇 —

1.抑制 DSCAM/PAK1 通路可逆转 DS 患者 iPSC 衍生的脑类器官中的神经缺陷

Suppressing the DSCAM/PAK1 pathway reverses neurogenesis deficits in Down Syndrome patient iPSC-derived cerebral organoids

【发表期刊】J Clin Invest

【影响因子】14.802

【发表时间】2021.06

【发表单位】南京医科大学

研究人员利用单细胞转录组测序对来自4例二倍体和3例唐氏综合征（DS） iPSCs 诱导分化产生的早期脑类器官及进行分析，发现皮层下区域皮层神经元增殖的减少和II及IV层标志物的减少使得神经发生受到显著影响，从而导致三体 iPSCs 形成的类器官尺寸减小。另外，通过 CRISPR/Cas9，CRISPRi 及小分子治疗抑制（PAK1 抑制剂）结合单细胞转录组测序等试验证明抑制DSCAM / PAK1 通路可逆转 DS 患者 iPSC 衍生的脑类器官中的神经缺陷。

2.单细胞测序揭示 TRPV4-eNOS 为治疗高血压的重要靶点

Endothelial TRPV4-eNOS coupling as a vital therapy target for treatment of hypertension

【发表期刊】British Journal of Pharmacology

【影响因子】8.739

【发表时间】2021.11

【发表单位】江南大学

本研究利用单细胞转录组测序在小鼠主动脉中发现了CD106+TRPV4highNOS3high 内皮细胞，它们可以通过 TRPV4-eNOS 相互作用，并通过定点突变发现其结合位点。进一步开发了一种小分子药物 JNc-463，它可以增加 TRPV4-eNOS 相互作用，增强血管扩张，并在小鼠中发挥降压作用。本研究是第一个整合单细胞 RNA 序列，单细胞功能研究和主动脉药物筛选的研究。

3.单细胞测序揭示高脂饮食下升主动脉细胞异质性

Single-cell transcriptome analysis reveals cellular heterogeneity in the ascending aortas of normal and high-fat diet-fed mice

【发表期刊】Experimental & Molecular Medicine

【影响因子】8.71

【发表时间】2021.09

【发表单位】江南大学

该研究通过单细胞转录组测序24,001个升主动脉细胞，分析发现小鼠高脂饮食后升主动脉内皮细胞亚群重组且高表达收缩基因；平滑肌（SMC）亚群出现功能和表型异质性，胞外基质降解基因和促炎基因上调；巨噬细胞占比增多，血源巨噬细胞高度表达促炎细胞因子。该研究为主动脉炎症疾病的发育和进展研究提供了理论基础。

4.盐诱导高血压小鼠主动脉的单细胞分析揭示细胞异质性和状态变化

Single-cell analysis of salt-induced hypertensive mouse aortae reveals cellular heterogeneity and state changes

【发表期刊】Experimental & Molecular Medicine

【影响因子】8.71

【发表期刊】2021.12

【影响因子】江南大学

本研究对喂食高盐食物的 C57BL/6J 小鼠的主动脉弓进行单细胞 RNA 测序。鉴定了代表12个谱系的19个不同细胞群，包括平滑肌细胞（SMC）、成纤维细胞、内皮细胞（ECs）、B 细胞和 T 细胞。早高血压进展过程中、三个 SMC 亚群、两个 EC 亚群和 T 细胞的比例增加。在两个 EC 亚群中，活性氧相关酶，胶原和收缩力基因的表达上调。基因富集分析显示三个 SMC 亚群经历了内皮细胞向间质细胞的转化。构建了细胞间网络，发现高血压患者主动脉细胞间的细胞通讯更为频繁，并且一些信号通路在高血压期间被激活。最后，将公开的全基因组关联研究数据和肌细胞的 RNA 测序数据联合分析鉴定了内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞中高血压易感基因的表达，并揭示了21个与高盐诱导高血压的发生和发展有关的基因。本研究阐明了与高血压相关的主动脉血管细胞的转录情况，并解释了高血压进展过程中细胞组成和细胞间通讯的显著变化。

5.通过单细胞 RNA-seq 分析比较骨关节炎、大骨节病和健康软骨细胞的主要细胞群

Comparison of the major cell populations among osteoarthritis, Kashin-Beck disease and healthy chondrocytes by single-cell RNA-seq analysis

【发表期刊】Cell Death & Disease

【影响因子】8.46

【发表时间】2021.12

【发表单位】西安交大

研究人员对大骨节病（KBD）、骨关节炎（OA）及健康对照中的软骨组织进行了单细胞测序，共鉴定了10个细胞亚群，鉴定了软骨细胞群及其基因特征，发现稳态软骨细胞群（MT1X+MT2A+）和线粒体软骨细胞群（MT-ND1+MT-ATP6+）在KBD中显著扩增，调节性软骨细胞群（CHI3L+）在 OA 中显著扩增。利用免疫组化和 qRT-PCR 进行了验证。研究揭示了 KBD 和 OA 中软骨细胞的异质性，并为这两种疾病的发病机制差异提供了新的证据。

6.单细胞测序揭示阿尔茨海默病的免疫特征

Single-cell RNA sequencing of peripheral blood reveals immune cell signatures in Alzheimer's disease

【发表期刊】Frontiers in Immunology

【影响因子】7.561

【发表时间】2021.08

【发表单位】宣武医院

本研究对3名 AD 患者和2名正常对照的 PBMC 进行单细胞5’转录组和免疫组库测序，发现了5个免疫细胞亚群，对正常与疾病样本间细胞亚群比例和基因表达模式进行了比较。对免疫组库结果进行比较发现患者中T细胞和B细胞中存在高频扩增克隆型，T 细胞多样性降低。由于克隆扩增提示针对特定抗原的适应性免疫反应被激活，推测T细胞介导的外周适应性免疫反应可能在 AD 的发病机制中起作用。本研究可能有助于进一步研究疾病机制和免疫相关生物标记物或治疗的发展。

7.单细胞测序揭示血流扰动下颈动脉细胞异质性

Single-cell RNA-seq reveals cellular heterogeneity of mouse carotid artery under disturbed flow

【发表期刊】Cell Death Discovery

【影响因子】5.243

【发表时间】2021.07

【发表单位】苏州大学

研究人员通过部分颈动脉结扎（PCL）来在体内产生 d-flow，对结扎7天后的PCL组和对照组的9条左颈动脉进行单细胞测序，发现10个 d-flow 相关亚群，分析表明 Dkk2hi 内皮细胞亚群具有机械敏感性，并可能在 d-flow 下从 Klk8hi 内皮细胞转化而来。同时也鉴定了 d-flow 诱导的平滑肌细胞亚群和免疫细胞亚群，并确定一个巨噬细胞亚群为动脉粥样硬化的潜在贡献者。该研究建立了一个完整的 d-flow 下颈动脉细胞图谱，并提示了特定细胞亚群的基因特征和特殊功能。

8.单细胞测序揭示血管畸形疾病中的细胞异质性和免疫微环境

Cellular heterogeneity and immune microenvironment revealed by single-cell transcriptome in venous malformation and cavernous venous malformation

【发表期刊】Journal of Molecular and Cellular Cardiology

【影响因子】5.001

【发表时间】2021.09

【发表单位】上海交通大学

通过对5例血管畸形组织单细胞测序35,245个细胞，作者发现海绵状静脉畸形（CVM）主要包含动脉细胞，而静脉畸形（VM）由静脉细胞构成；VM 内皮细胞中炎症通路被激活，CVM 平滑肌细胞中发现生肌通路；CVM 和 VM 的单核细胞中血管再生通路被激活；单核细胞与内皮细胞通过 VEGFA 受体配体紧密联系。该研究解析了 VM 和 CVM 发展中的细胞组分，关键通路和免疫微环境。

— 发育篇 —

1.单细胞测序揭示上皮损伤肠道类器官模型发育调控机制

Establishment of intestinal organoid cultures modeling injury-associated epithelial regeneration

【发表期刊】Cell Research

【影响因子】25.61

【发表时间】2021.01

【发表单位】北京大学

研究组利用一个 8C 培养系统，在体外建立了具有损伤再生特征的增生性小肠类器官（Hyper 类器官）。利用单细胞 RNA 测序鉴定了类器官中不同的再生干细胞亚群。进一步分析鉴定了基因组重编程和再生的关键小分子 VPA 和 EPZ6438，并发现它们是通过表观调控 YAP 信号传导来发挥作用。这项工作为研究上皮组织器官再生提供了新型的体外模型，同时也揭示了表观遗传调控在器官再生中的重要性。

2.单细胞和空间转录组揭示小鼠胎肝造血干细胞扩增功能单元

Identification of HSC/MPP expansion units in fetal liver by single-cell spatiotemporal transcriptomics

【发表期刊】Cell Research

【影响因子】25.61

【发表时间】2021.08

【发表单位】中国科学院动物研究所

该研究对4个时间点的小鼠胎肝进行单细胞分析，解析了发育过程中 HSCs/MPPs 的转录组动态变化，结合 E14.5 胎肝的4张空间转录组切片绘制了胎肝单细胞时空转录组图谱，验证了细胞间的相互作用，鉴定了干细胞扩增单元，并解析了扩增单元促进干细胞扩增的机制，最后通过跨物种单细胞数据比较，表明造血干细胞扩增结构和分子机制的保守性。

3.单细胞转录组测序发现下丘脑神经元多样性起源的新规律

Cascade diversification directs generation of neuronal diversity in the hypothalamus

【发表期刊】Cell Stem Cell

【影响因子】24.63

【发表时间】2021.04

【发表单位】中科院遗传发育所

利用单细胞转录组测序结合谱系追踪对胚胎11天（E11）、14天（E14）及产后0天（P0）、7天（P7）共4个时期的43,261个发育中的下丘脑特异性标记工具小鼠下丘脑细胞进行了分析，共鉴定出8大群神经细胞。成功描绘出RGCs、IPCs、新生神经元和肽能神经元在下丘脑神经谱系中的发育轨迹,鉴定出关键细胞类群的分子特征和发育潜能，并最终阐明了下丘脑神经元的复杂性来源，揭示了新规律，拓展了下丘脑发育的研究边界。

4.单细胞测序揭示随机基因表达驱动叶肉原生质体再生

Stochastic gene expression drives mesophyll protoplast regeneration

【发表期刊】Science Advances

【影响因子】14.133

【发表期刊】2021.08

【影响因子】中科院遗传所

该研究确定了 WUS 与 DRN 两种转录因子异位激活能促进原生质体再生。该研究使用实时成像和单细胞转录组学，发现原生质体分离诱导基因组增强表达变化和染色体可及性，进而提高基因表达的随机激活和原生质体的再生。研究认为细胞间的转录组混乱和增强的基因表达变异，为再生细胞创造了一种细胞水平上的演化驱动力。这一突破性研究解析了植物细胞重获多能性以及再生的分子机制。

5.单细胞测序揭示胎盘来源的造血内皮细胞从头产生巨噬细胞

De novo generation of macrophage from placenta-derived hemogenic endothelium

【发表期刊】Dev Cell

【影响因子】12.27

【发表时间】2021.06

【发表单位】中科院动物所

利用单细胞测序技术描绘了小鼠胎儿胎盘发育的单细胞图谱，并结合功能分析和细胞命运图谱等，解码小鼠胚胎胎盘造血的过程，同时鉴定了独特的胎盘生血内皮（HE）细胞，并建立了一个新的报告细胞系来追踪胎盘 内皮细胞（EC）及其衍生物，最后发现 HBC-like（Hofbauer cell）细胞来源于 Hoxa13+ ECs，促进血管生成和吞噬作用。本研究成果对解决 HBC 起源的争议问题提供了重要的信息。

6.单细胞水平揭示斑马鱼造血干细胞扩增发育图谱

A single-cell resolution developmental atlas of hematopoietic stem and progenitor cell expansion in zebrafish

【发表期刊】PNA

【影响因子】11.2

【发表时间】2021.04

【发表单位】中科院动物所

研究通过单细胞转录组比较了三个阶段 CHT 的细胞组成和基因表达变化，解析了细胞 HSPC 亚群之间的分化关系，通过细胞互作网络分析发现微环境细胞协同 HSPC 发育，通过实验验证了内皮细胞特异性因子 Gpr182 在造血扩增中的重要作用。最后，该研究团队揭示了人类胎肝与斑马鱼 CHT 之间发育性造血的保守性和差异性，为建立体外 HSPC 扩增提供了研究基础。

7.多能干细胞体外分化为人类囊胚

Generation of human blastocyst-like structures from pluripotent stem cells

【发表期刊】Cell Discovery

【影响因子】10.481

【发表时间】2021.09

【发表单位】北京大学第三医院

研究人员通过人多能干细胞 3D 培养，诱导分化出类囊胚。作者从形态学实验和单细胞转录组测序阐明类囊胚与8-10天体外培养的胚胎在结构、细胞谱系和转录图谱上高度相似，这项研究成功构建了稳定的人类囊胚培养系统，对早期发育缺陷引起的移植失败研究提供了模型。

8.单细胞分析揭示人类骨髓发育过程中神经细胞的动态变化

Single-cell analysis reveals dynamic changes of neural cells in developing human spinal cord

【发表期刊】EMBO Reports

【影响因子】8.804

【发表时间】2021.10

【发表单位】中科院遗传所

本研究对胚胎和胎儿期的人类脊髓细胞进行单细胞 RNA 测序，包含了神经元生成、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化过程。绘制了脊髓中感受神经发生和胶质发生的时间线。进一步鉴定了一组 EGFR 表达的过渡期胶质细胞、在胶质发生开始时呈放射状，之后逐渐获得分化的角质细胞特征。使用 CellphoneDB 进行的细胞通讯分析表明，EGFR 胶质细胞在发育过程中可以通过 Delta-Notch 和 EGFR 信号持续与其他神经细胞相互作用。本研究结果解释了人类几岁发育过程中神经细胞的阶段性特征和动力学。

9.单细胞转录组揭示拟南芥雌性生殖细胞系分化轨迹

High-throughput single-cell transcriptomics reveals the female germline differentiation trajectory in Arabidopsis thaliana

【发表期刊】Communications Biology

【影响因子】6.262

【发表时间】2021.10

【发表单位】福建农林大学

本研究对三个发育阶段拟南芥胚珠原基共16872个细胞进行了单细胞转录组测序，利用已知的标记基因鉴定出 AC.1、MMC1.10 和 MMC2.6 三个生殖种系相关细胞群。聚类和亚聚类分析显示胚珠原基在种系细胞特化过程中细胞类型的异质性。构建了雌性生殖细胞群的发育轨迹，对 MMC 特化过程中基因的动态表达进行了描述，同时鉴定了一系列与生殖细胞分化轨迹变化一致的转录因子调节网络；多样本整合分析也得到与单样本分群一致的结论，鉴定雌性生殖细胞群的特征基因，揭示了 MMC 发育过程中的转录动态。

10.单细胞测序研究卵子发生早期细胞周期过渡的物种差异

Single cell RNA sequencing reveals species-specific time spans of cell cycle transitions in early oogenesis

【发表期刊】Human Molecular Genetics

【影响因子】6.153

【发表期刊】2021.02

【影响因子】中科院动物所

本研究对小鼠，猴子和人类的不同阶段女性生殖细胞进行了单细胞 RNA 测序。细胞周期分析表明，不同物种间细胞周期的转变周期和程度存在显著差异。此外，关键细胞周期基因的分层聚类和细胞周期调控因子的相互作用网络也表现出不同物种的模式。因此细胞周期转换的调节上的差异可能是不同物种间雌性生殖细胞发育的异时性的基础。本研究对细胞生殖细胞发育时间跨度的种间差异提供新的见解。

11.解码皮质胶质细胞的发育

Decoding Cortical Glial Cell Development

【发表期刊】Neurosci Bull

【影响因子】5.204

【发表时间】2021.02

【发表单位】复旦大学附属中山医院

研究发现从 E16.5 开始，新皮层开始产生高表达 ASCL1+EGFR+ 的顶端多能中间祖细胞（MIPCs），然后分化成表达 ASCL1、EGFR、OLIG2 和 MKI67 的 MIPCs。这些 MIPCs 经过几轮分裂，产生了大部分皮质少突胶质细胞和星形胶质细胞以及 OB 中间神经元亚群。最后，单细胞 ATAC-Seq 证实了皮质胶质细胞和 OB 中间神经元分化的遗传逻辑模型，揭示了皮层径向胶质细胞的形成过程。

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