时空日报 | Nucleic Acids Research：使用 PANDA 对空间转录组学中的细胞类型和基因表
大家好，欢迎观看《时空日报》第319期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计2篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的Genpilot模块生成的文章概要，并辅以人工审核，供了解参考。
1、使用PANDA对空间转录组学中的细胞类型和基因表达进行双重解码
Dual decoding of cell types and gene expression in spatial transcriptomics with PANDA
Nucleic Acids Research; IF: 16.600; DOI: 10.1093/nar/gkae876
内容概要：
① 基于测序的空间转录组学技术为生物系统的研究带来了革命性的突破。它能够在保留空间背景的同时，对转录组进行精确的分析，从而帮助我们更深入地理解复杂的生物系统。然而，在实际操作中，基于点的表达测量往往存在一个问题，即将来自不同细胞的信号混合在一起，导致潜在的异质性被掩盖。为了解决这一问题，研究者们一直在探索新的方法和技术。
② 最近，一种新的方法PANDA被提出，它旨在同时解析点的基因表达，将其分解为细胞类型比例和细胞类型特异性基因表达。这种方法不仅利用了单细胞RNA测序数据作为参考，还整合了原型分析，以捕捉细胞类型内的异质性。在解卷积过程中，PANDA能够动态地学习每个点的细胞类型特征，从而更准确地解析空间转录组学数据。通过模拟实验，研究者们验证了PANDA的优越性能，证明了其在处理空间转录组学数据方面的有效性。
③ 当PANDA被应用于真实的空间转录组学数据时，它展现出了强大的解析能力。在包括肿瘤、大脑和发育中的心脏等多种组织的样本中，PANDA成功地重建了空间结构，并揭示了特定细胞类型内的微妙转录变化。这些发现不仅有助于我们更全面地理解组织动态，还为疾病诊断和治疗策略的制定提供了重要的参考。可以预见，随着PANDA等先进技术的不断发展，空间转录组学将在生物医学研究中发挥越来越重要的作用。
生信工具：PANDA方法，细胞类型比例，细胞类型特异性基因表达，空间转录组，scRNA-seq; Wang MG, Chen L, Zhang XF.; School of Mathematics and Statistics, and Hubei Key Lab-Math. Sci., Central China Normal University, Wuhan 430079, Hubei, China.
2、表达硫酸酯酶1的癌相关成纤维细胞促进VEGFA依赖的微环境重塑以支持结直肠癌
Cancer-Associated Fibroblasts Expressing Sulfatase 1 Facilitate VEGFA-Dependent Microenvironmental Remodeling to Support Colorectal Cancer
Cancer Research; IF: 12.500; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-3987
内容概要：
① 在肿瘤研究领域，科学家们发现肿瘤基质对于肿瘤的进展和转移至关重要。其中，癌相关成纤维细胞（CAF）是肿瘤基质的重要组成部分。为了深入了解CAF的促肿瘤特性，研究人员对单细胞测序数据进行了深入分析。他们鉴定出一类特殊的CAF，这类CAF表达高水平的硫酸酯酶1（SULF1），并且与结直肠癌患者的不良预后密切相关。
② 为了验证SULF1+ CAF的肿瘤支持功能，科学家们构建了小鼠结直肠癌模型，并在其中实现了成纤维细胞中SULF1的条件性敲除。实验结果显示，SULF1+ CAF确实具有促进肿瘤生长的作用。进一步的研究发现，SULF1+ CAF通过促进硫酸乙酰肝素蛋白聚糖中血管内皮生长因子A（VEGFA）的释放，增加了VEGFA的生物利用度，从而引发了细胞外基质的沉积和血管生成的增强。这些发现揭示了SULF1+ CAF在肿瘤进展中的重要作用机制。
③ 此外，研究人员还发现肠道微生物产生的丁酸对CAF中SULF1的表达具有抑制作用。丁酸通过其组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制活性，降低了CAF中SULF1的表达水平。然而，在结直肠癌患者中，由于丁酸产生不足，SULF1+ CAF的数量增加，从而促进了肿瘤的进展。重要的是，研究人员还发现HDAC抑制剂对肿瘤生长的抑制作用依赖于CAF中SULF1的表达。因此，对于结直肠癌中SULF1+ CAF数量更多的患者，HDAC抑制剂如西达本胺的治疗可能更为有效。这些发现为结直肠癌患者的分层治疗和个体化治疗提供了新的策略。
疾病研究：肿瘤，肿瘤基质，纤维细胞，组蛋白去乙酰化酶，单细胞测序; Wang H, Chen J, Chen X, et al.; Department of Colorectal Surgery, Sir Run Run Shaw Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou, China.