科研盘点丨单细胞测序碰撞空间转录组测序让您的文章“脱颖而出”！
如果自己研究的领域已经发表了文章，
又是同一种疾病！
如何设计实验才能让自己的文章“脱颖而出”呢？
接下来，小编就以2022年2月3日在皮肤病领域排名第一的杂志 Journal of Investigative Dermatology 上发表的一篇利用 10x 单细胞关联 10x Visium 空间转录组测序的文章开始总结一下最近关于瘢痕疙瘩的单细胞及空间的3篇研究报道吧！
瘢痕疙瘩，俗称疤痕疙瘩，是皮肤伤口愈合或不明原因所致皮肤损伤愈合后所形成的过度生长的异常瘢痕组织，是一种良性皮肤纤维化疾病，但具有与恶性肿瘤相似的特征。瘢痕疙瘩缺乏药物治疗，治疗仍然是一个挑战，因此研究其致病机制对该疾病的精准治疗具有非常重要的意义。
单细胞测序技术的最新进展增强了我们对瘢痕疙瘩和其他纤维化疾病的理解，空间转录组技术的迅速发展对于我们获取细胞的空间位置并理解细胞相互作用和通信至关重要。
1、单细胞结合空间转录组学揭示瘢痕疙瘩发病潜在机制
Integrated analysis of single-cell and spatial transcriptomics in keloids: Highlights on
fibro-vascular interactions in keloid pathogenesis
【发表期刊】J Invest Dermatol.
【影响因子】8.551
【发表时间】2022年2月
【发表单位】韩国成均馆大学
【实验技术】10x 单细胞转录组测序，Visium 空间转录组测序，mIF 等
【实验设计】2例瘢痕疙瘩皮肤组织 vs 5例健康皮肤组织（单细胞转录组）；1例瘢痕疙瘩皮肤组织 vs 配对成熟疤痕组织（单细胞转录组）；2例瘢痕疙瘩皮肤组织 vs 2例健康皮肤组织（空间转录组）；
研究背景
瘢痕疙瘩是一种由异常伤口愈合引起的纤维增生性皮肤疾病，导致血管过多和细胞外基质（ECM）成分的过度沉积。该疾病复发率高，临床治疗结果欠佳且难以管理。迄今为止，瘢痕疙瘩的发病机制已被广泛报道。然而，其纤维化失调的潜在机制仍然很大程度上未知。
研究思路
研究结论
1、研究对2例瘢痕疙瘩病人的皮肤组织及5例健康皮肤组织的单细胞转录组测序结果进行整合，降维分群及亚群定义；
2、研究重点对成纤维细胞（FB）进行 recluster，对 subcluster 进行 Monocle3 拟时间分析，对瘢痕疙瘩特异来源的成纤维细胞（FB1 和 FB2）及正常皮肤来源的成纤维细胞（FB4）进行差异基因分析，并进行 GO 及 GSEA 分析；
3、研究使用2种细胞通讯方法—CellphoneDB 及 NicheNet 分析 FB 与 EC 细胞通讯，发现瘢痕组织中 FB 与 EC 的通讯显著密集；
4、研究选择瘢痕疙瘩（n=2，其中一例与单细胞为同一来源）及正常皮肤（n=2）进行空间转录组测序分析，分析了 FB1 和 FB2 在空间中的分布，强调了纤维血管在瘢痕形成中的重要角色；
5、研究对内皮细胞（EC）进行 recluster，对瘢痕疙瘩特异来源的内皮细胞（EC3）及正常皮肤来源的内皮细胞进行差异基因分析，发现 EC3 具有间质激活特性；并结合 mIF 实验及 ST 实验结果进行验证；
6、研究选择一例患者同时获取其瘢痕疙瘩组织及成熟伤疤组织，进行单细胞转录测序，进一步验证了前期基于瘢痕组织 vs 正常组织差异分析得到的结论，即：纤维细胞（FB） –血管通讯和内皮细胞（EC）的间充质激活在瘢痕疙瘩发病中具有重要的潜在作用。
2、单细胞转录组测序揭示瘢痕疙瘩中成纤维细胞和血管内皮细胞的谱系特异性调节变化
Single-Cell RNA-Sequencing Reveals Lineage-Specific Regulatory Changes of Fibroblasts and Vascular Endothelial Cells in Keloids.
【发表期刊】J Invest Dermatol.
【影响因子】8.551
【发表时间】2022年1月
【发表单位】北京协和医院整形外科
【实验技术】10x 单细胞转录组测序
【实验设计】4例瘢痕疙瘩病人的皮肤组织 vs 4例配对的健康皮肤组织
研究背景
尽管瘢痕疙瘩被归类为良性真皮生长，但它们表现出与恶性肿瘤相似的生物学特征，例如过度增殖、细胞凋亡抗性和侵袭。瘢痕疙瘩给患者带来严重的生理和心理负担。尽管目前正在使用多种疗法，但就高复发率和缺乏药物疗法而言，瘢痕疙瘩仍然是治疗挑战。这部分是由于对瘢痕疙瘩发病机制的不完全了解，因此彻底了解瘢痕疙瘩发病机制的细胞和分子机制将有助于开发针对该疾病的药物疗法。
研究思路
研究结论
3、单细胞转录组揭示人类纤维化皮肤病的发病机制
Single-cell RNA-seq reveals fibroblast heterogeneity and increased mesenchymal fibroblasts in human fibrotic skin diseases.
【发表期刊】Nature Communications
【影响因子】14.919
【发表时间】2021年6月
【发表单位】南方医科大学；中山大学
【实验技术】10x 单细胞转录组测序
【实验设计】3例瘢痕疙瘩病人疤痕组织 vs 3例正常疤痕组织
研究思路
小编点评
这三篇都是研究研究瘢痕疙瘩的单细胞相关文章，相同之处是文章使用的都是皮肤组织，case 组都选择使用瘢痕疙瘩处的皮肤组织，但 control 组的选择却有不同：有使用同一批病人配对的正常皮肤组织（第二篇）或配对的成熟伤疤皮肤组织（第一篇），有使用其他健康皮肤组织（第一篇），也有选择其他人成熟（正常）伤疤皮肤组织的（第三篇）。实验技术也不同，第2篇和3篇只使用了单细胞转录组测序，第一篇却同时还选择了更新的空间转录组测序技术。
除了以上不同点，还有几处是很相似的，比如（1）文章都重点关注成纤维细胞（FB）及（血管）内皮细胞(EC)，并进行了 recluster；（2）对 FB 及 EC 的 subcluster 都进行分子特征描述，差异基因分析，GO/GSEA 富集分析，Monocle2/3 拟时间分析，细胞通讯分析；（3）都有使用其他技术对单细胞所得结果进行了验证，使用 mIF 或 IF。
所以，不要太担心自己研究的领域已经发表了文章，即使是同一种疾病，只要实验设计别出“一点”心裁，照样可以持续发表高质量的文章！
参考文献
1. Shim J, Oh SJ, Yeo E, Park JH, Bae JH, Kim SH, Lee D, Lee JH. Integrated analysis of single-cell and spatial transcriptomics in keloids: Highlights on fibro-vascular interactions in keloid pathogenesis. J Invest Dermatol. 2022 Feb3: S0022-202X(22)00085-9. doi: 10.1016/j.jid.2022.01.017. Epub ahead of print. PMID: 35123990.
2. Liu X, Chen W, Zeng Q, Ma B, Li Z, Meng T, Chen J, Yu N, Zhou Z, Long X. Single-Cell RNA-Sequencing Reveals Lineage-Specific Regulatory Changes of Fibroblasts and Vascular Endothelial Cells in Keloids. J Invest Dermatol. 2022 Jan;142(1): 124-135.e11. doi: 10.1016/j.jid.2021.06.010. Epub 2021 Jul 7. PMID: 34242659.
3. Deng, CC., Hu, YF., Zhu, DH. et al. Single-cell RNA-seq reveals fibroblast heterogeneity and increased mesenchymal fibroblasts in human fibrotic skin diseases.Nat Commun12, 3709 (2021).https: //doi.org/10.1038/s41467-021-24110-y.
