<xmp id="segyy">
  • <optgroup id="segyy"></optgroup>
    <nav id="segyy"><strong id="segyy"></strong></nav>
    <xmp id="segyy"><nav id="segyy"></nav>
  • <xmp id="segyy"><nav id="segyy"></nav>
  • <menu id="segyy"></menu>
  • <nav id="segyy"></nav>
  • 服务热线400-065-1811
    当前位置:首页 > 科学研究 > 新闻动态
    利用NovelBrain单细胞云探寻新冠病毒受体ACE2在人体器官中的分布 时间:2020-03-16

    目前,新型冠状病毒感染疫情仍处于胶着状态。为了能尽快研制治疗新冠病毒的药物,科学家投入临床研究和科研中,不断认识和理解新冠病毒的致病机制。新冠病毒与SARS病毒结构相似,都是通过结合ACE2受体进入人体细胞来发挥作用。肺脏中存在ACE2,因此可能成为病毒的主要攻击靶点,但陆续发现很多患者也出现了器官功能受损症状。日前,《柳叶刀》子刊Lancet Respiratory Medicine发表了武汉金银潭医院收录的52名新冠肺炎危重患者的临床疾病进展和相关研究结果,发现其中15名(29%)患者出现急性肾脏损伤,12名(23%)出现心脏损伤,15名(29%)出现肝功能异常。因此,了解ACE2在人体组织的分布及表达水平对解析病毒的作用机制具有一定的意义。

    单细胞测序技术描绘的人类多脏器的细胞图谱以及单细胞公共数据在表征ACE2在人体器官组织中分布的研究起到关键性作用。

    本期,我们针对性的下载了几组功能性器官的公开单细胞测序数据,通过Novelbrain单细胞云平台来看一下ACE2的表达情况,并描述了利用生信分析可以展开的进一步挖掘方向。


    1. 肝组织细胞图谱研究

    标题:Single cell RNA sequencing of human liver reveals distinct intrahepatic macrophage populations

    期刊及发表时间:Nature Communication,2018年10月

    样本及数据分析:样本来源于5名donors,消化并通过10× Genomics平台进行单细胞捕获,最终分析得到8437个细胞(文章共分析得到8444个细胞,Novelbrain单细胞分析平台在分析过程中过滤了部分低基因表达细胞)。

    分析结果:通过单细胞浏览器(SingleCell Browser)对Marker Gene的表达进行检索,可以对细胞类型进行初步鉴定,发现共有肝细胞、肝窦内皮细胞、胆管细胞、巨噬细胞、T细胞、NK细胞、B细胞、浆细胞以及一小部分红细胞,并在浏览器上直接生成定义好细胞类型的t-SNE图以及相关Marker Gene的Bubble Plot(图1)。


    图1 肝组织的细胞类型鉴定

    通过对ACE2基因表达情况的染色发现其主要在部分胆管细胞中表达,并通过单细胞浏览器获得该基因的t-SNE图来描绘其表达分布特征(图2)。

    图2 ACE2的表达分布情况

    由于从上图中可以看到,ACE2只在胆管细胞的一部分细胞中存在表达,所以我们可以通过单细胞分析平台对胆管细胞所在的cluster进行re-cluster,获得更细致的分类。分析共得到三个亚群,结果发现ACE2特异性的只在其中一个cluster中表达(图3)。

    图3 胆管细胞亚群的re-cluster

    接下来,我们就可以针对这个ACE2阳性的细胞亚群进行一系列的深入分析,去探索该亚群的特征以及ACE2接收到信号后可能开启的下游功能。通过SCENIC分析转录因子调控特征(之前title和链接),可以发现该群体会受到多个转录因子的特异性调控(图4A)。在基因表达层面,可以通过差异基因分析得到ACE2阳性胆管细胞群体和ACE2阴性胆管细胞群体的差异基因及可能潜在的影响(图4B),并通过打分方式获得在pathway激活程度上的差异(图4C)。差异基因分析发现。另外共表达分析,还可以找到与ACE2存在共表达的基因及可能的下游调控机制(图4D)。(烈冰生物还支持更多定制化深入分析,通过文末邮箱或电话联系我们获取更多信息吧)

    图4 对ACE2的进一步分析


    2. 肺组织细胞图谱研究



    标题:Single-Cell Transcriptomic Analysis of Human Lung Provides Insights into the Pathobiology of Pulmonary Fibrosis



    发表期刊:Am J Respir Crit Care Med



    发表时间:2019年6月



    样本及数据分析样本来源于8名donors,消化并通过10× Genomics平台进行单细胞捕获,最终分析得到43558个细胞。



    分析结果 ●



    通过单细胞浏览器(SingleCell Browser)对Marker Gene的表达进行检索,可以对细胞类型进行初步鉴定,发现共有I型肺泡上皮细胞(混入一小部分基底细胞和棒状细胞,需细分才能区分)、II型肺泡上皮细胞、纤毛细胞、内皮细胞、成纤维细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、T细胞、B细胞、浆细胞以及部分潜在的双细胞群体(同时表达两种细胞类型的Marker)。通过对ACE2的表达进行检索,发现其主要表达在II型肺泡上皮细胞中(图5)。



    图5 肝组织中ACE2主要表达在II型肺泡上皮细胞


    3.肾组织细胞图谱研究

    标题:Comparative analysis and refinement of human PSC-derived kidney organoid differentiation with single cell transcriptomics

    发表期刊:Cell Stem Cell

    发表时间:2018年12月

    样本及数据分析样本来源于1名donors,制备成细胞核并通过10× Genomics平台进行单细胞捕获,最终分析得到4524个细胞。

    分析结果 ●

    通过单细胞浏览器(SingleCell Browser)对Marker Gene的表达进行检索,可以对细胞类型进行初步鉴定,发现共有近端肾小管、连接小管、集合管、远曲小管、足细胞、亨利氏袢、润细胞。通过对ACE2的表达进行检索,发现其主要表达在近端肾小管中(图6)。


    图6 肾组织中ACE2主要表达在近端肾小管

    根据现有的几组数据,可以看到除了肺组织外,其余两个脏器中也存在表达ACE2的细胞,且主要为胆管细胞和近端肾小管,暗示这两类细胞也会成为潜在的感染对象,并可能引起了临床产生的器官功能受损症状。


    上述分析得到的所有结果通过单细胞浏览器进行公开展示,并将其收录进烈冰单细胞浏览数据库NovelBrain CellAtlas。

    本数据库平台不仅仅可以查看ACE2的表达分布情况,还可以检索任何您关注的基因!

    网址:http://cellatlas.novelbrain.com/


    单细胞云平台分析教程
    ①五仁?蛋黄?BD Rhapsody?10× Genomics?分选平台怎么挑,烈冰科技帮你找
    ②@烈冰生物,请给我一份单细胞转录组测序数据分析攻略
    ③scRNA-Seq数据分析||单细胞标准化与聚类分析必知必会
    ④ScRNA-Seq||单细胞转录组测序数据分析之拟时序分析
    ⑤单细胞转录组测序数据分析之SCENIC分析——寻找细胞群体中的驱动基因

    幸运飞艇内幕群