大脑是中枢神经中最大和最复杂的结构，是调节机体功能的器官，也是意识、精神、语言、学习、记忆等高级神经活动的物质基础。然而很多脑部疾病都缺乏有效的治疗策略，脑部相关疾病的治疗已经是目前社会医疗面临的最严重问题之一，所以迫切要求我们进一步了解和探究脑部疾病的相关分子机制。
单细胞以及空间转录组测序技术作为一种新兴的检测手段，能够帮助我们了解疾病的不同亚型，探究疾病的细胞组成、分化状态以及相关的细胞功能，了解免疫微环境的分子特征，以及筛选新的疾病标志物等。
脑部单细胞以及空间转录组测序方面有丰富的经验，以下是脑部单细胞项目文章介绍，希望能够帮助大家进一步了解该技术在脑部相关疾病的应用。
胶质母细胞瘤的单细胞转录组测序揭示了独特的肿瘤微环境和肿瘤相关巨噬细胞的潜在免疫治疗靶点
Single-Cell Transcriptomics of Glioblastoma Reveals a Unique Tumor Microenvironment and Potential Immunotherapeutic Target Against Tumor-Associated Macrophage
发表期刊：Frontiers in Oncology
影响因子：5.738
DOI：10.3389/fonc.2021.710695
材料：9例人胶质瘤组织样本
文章概述：胶质瘤（GBM）中的主要免疫细胞是肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），到目前为止，GBM中TAMs的激活状态和转录特征仍未得到很好的描述。作者对从GEO下载的9例胶质瘤肿瘤组织的scRNA-seq数据进行分析，利用差异标记基因的表达谱分析了GBM中TAM起源和状态，并通过SCENIC分析检测重要的转录因子。通过比较不同簇和细胞类型中的可变基因表达模式，作者确定了每个GBM亚型所特有的TAMS的组成和特征。同时，作者在 TCGA-GBM 数据集中检验了 SPI1 表达与巨噬细胞浸润之间的相关性。进一步证实了SPI1是一个重要的调节子和潜在的免疫治疗靶点，对GBM中TAM的成熟和极化具有重要作用。
通过小鼠反应性胶质化消除中风亚型依赖性突触
Stroke subtype-dependent synapse elimination by reactive gliosis in mice
发表期刊：Nature Communications
影响因子：17.694
DOI：10.1038/s41467-021-27248-x
材料：健康小鼠、缺血性中风小鼠和出血性中风小鼠的脑组织（每组8只鼠）
文章概述：反应性胶质细胞增多症在中枢神经系统修复中的病理作用仍存在争议。本研究主要探索小胶质细胞/巨噬细胞 (microglia/macrophage) 和星形胶质细胞 (astrocyte) 在缺血性卒中和出血性卒中修复阶段的突触吞噬情况。利用小鼠脑缺血和出血性卒中模型，作者证明了小胶质细胞/巨噬细胞和星形胶质细胞差异性地参与了反应性胶质增殖区的突触吞噬。作者确定了在缺血性中风中抑制小胶质细胞/巨噬细胞或星形胶质细胞的吞噬功能可以改善神经行为结果，减轻脑损伤。在出血性中风中，抑制小胶质细胞/巨噬细胞的吞噬功能，可以改善神经行为结果，而抑制星形胶质细胞却没有这种作用。通过单细胞RNA测序揭示了不同卒中模型星形胶质细胞吞噬功能的差异性。
单细胞测序揭示阿尔兹海默症的B细胞相关标志物
Single-cell RNA sequencing reveals B cell–related molecular biomarkers for Alzheimer’s disease
发表期刊：EXPERIMENTAL AND MOLECULAR MEDICINE
影响因子：12.153
DOI：10.1038/s12276-021-00714-8
材料：4例AD患者（2例早期，2例晚期）和2例正常对照的PBMCs
文章概述：本文通过对4例AD患者（2例早期，2例晚期）和2例正常对照的PBMCs进行scRNA-seq分析，发现AD患者血液中B细胞明显减少。通过流式分选检测43例AD患者和41例正常人的PBMCs，发现B细胞减少与患者的临床痴呆评分（Clinical Dementia Rating, CDR）密切相关。为了证实B细胞在AD进展中的作用，作者对AD早期小鼠进行功能性实验，实验中小鼠纤维斑块开始出现。结果表明，在AD早期，B细胞耗竭明显加速并加重了AD小鼠的认知功能障碍和脑内淀粉样肽负荷（Aβ负荷）。更重要的是，随着疾病进展，B细胞中有18个基因特异性上调，7个基因特异性下调，其中一些基因与AD密切相关，使B细胞预测AD严重程度成为可能，有助于识别临床AD进展。
青春期大鼠弓状核转录组尺度空间基因表达
Transcriptome-scale spatial gene expression in rat arcuate nucleus during puberty
发表期刊：Cell and Bioscience
影响因子：9.584
DOI：10.1186/s13578-022-00745-2
材料：SD大鼠出生后25、35和45天的下丘脑
文章概述：青春期发育期间，下丘脑多种神经元对下丘脑-垂体-性腺轴激活的多基因转录活性进行复杂的调控。对青春期不同阶段相关细胞组成的鉴定和不同细胞间独特的转录特征的表征，有利于特定神经元的分离和对其功能的进一步了解。因此这篇文章利用10× Genomics Visium平台，对雌性SD大鼠出生后25、35、45天的下丘脑进行空间转录组测序，构建弓状核（ARC）基因表达的动态空间图谱。通过比较不同的下丘脑细胞群，揭示了Kiss1+神经元新的重要特征。并且在弓状核中发现了4个具有不同基因表达特征的神经元亚簇，只有一个亚群显示了Kiss1的高表达，通过表面蛋白SLC18A3可以将其分离出来。此外，拟时序分析揭示ARC在青春期各阶段表现出三个不同的基因表达模块，不同类型的细胞在胶质或神经元分化、激素分泌、雌二醇反应等方面表现出不同的功能，它们之间相互影响、相互协调，形成一个复杂的下丘脑-垂体-性腺轴启动和调节的调节网络。这些结果揭示了不同青春期大鼠弓状核的空间转录特征，为青春期和性发育障碍的研究提供更有价值的资源。
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