时空日报 | NAT COMMUN：一种用于检测病例对照单细胞转录组学数据中疾病相关人群的机

作者：华大时空发布时间：2024-11-04

大家好，欢迎观看《时空日报》第332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、HiDDEN：一种用于检测病例对照单细胞转录组学数据中疾病相关人群的机器学习方法

HiDDEN: a machine learning method for detection of disease-relevant populations in case-control single-cell transcriptomics data

Nature Communications; IF: 14.700; DOI: 10.1038/s41467-024-53666-8

内容概要：

① 在病例对照单细胞RNA测序研究中，研究者们常常将样本级别的标签应用于单个细胞，将所有来自病例的细胞都标记为受影响状态，然而实际情况是，这些病例细胞中只有一小部分可能真正受到了疾病的扰动。为了揭示这一现象，研究者们通过模拟实验发现，当受影响细胞的比例较小，或者扰动强度较为温和时，标准的单细胞分析方法难以有效分离出那些真正受影响的病例细胞及其特定的标记物。

② 为了克服这一关键性的限制，研究者们提出了一种名为HiDDEN的计算方法。该方法通过对病例对照标签进行精炼，从而能够更准确地反映每个细胞的扰动状态。在模拟的真实细胞类型混合数据集中，HiDDEN展现出了其卓越的能力，能够恢复那些被标准分析流程所遗漏的生物信号。

③ 当HiDDEN被应用于人类多发性骨髓瘤前驱条件的数据集时，它成功地再现了专家们的手动注释结果，并且发现了在原始分析中未能检测到的早期样本中的恶性肿瘤。此外，在应用于小鼠脱髓鞘模型的研究中，HiDDEN还鉴定出了一种在内皮细胞亚群中起关键作用的细胞，这些细胞与早期血脑屏障功能障碍有关。

分析工具：病例对照，标签精炼，HiDDEN，扰动状态，生物信号，多发性骨髓瘤，脱髓鞘，血脑屏障功能障碍，scRNA-seq; Goeva A, Dolan MJ, Luu J, et al.; Broad Institute of Massachusetts Institute of Technology and Harvard, Cambridge, MA, USA.

2、使用滤波器辅助扩增蛋白质组学对组织载玻片上的单细胞和细胞器进行空间蛋白质组学研究

Spatial proteomics of single cells and organelles on tissue slides using filter-aided expansion proteomics

Nature Communications; IF: 14.700; DOI: 10.1038/s41467-024-53683-7

内容概要：

① 在生物医学研究领域，一种新型的空间蛋白质组学方法正在崭露头角。这种方法结合了基于水凝胶的组织扩张技术和质谱（MS）分析，为研究人员提供了前所未有的视角，使他们能够更深入地探索组织样本中的蛋白质分布和功能。其中，滤波器辅助扩张蛋白质组学（FAXP）策略作为一种创新手段，特别适用于分析存档的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本。

② FAXP策略相较于之前的方法，如ProteomEx，有了显著的改进。它引入了一种定制的尖端装置，显著提升了样品制备的稳定性和效率。这一创新不仅确保了工作流程的可重复性和稳健性，还大大缩短了样品制备的时间。具体而言，FAXP策略实现了体积分辨率的14.5倍提升，肽产量增长了8倍以上，蛋白质鉴定数量增加了255%。这些显著的进步使得FAXP成为生物医学研究中不可或缺的工具。

③ FAXP策略的适用性已在人类结直肠FFPE组织样本中得到了验证。此外，研究人员还首次将FAXP与激光捕获显微切割技术相结合，实现了在图像引导下的单亚细胞蛋白质组学研究。这一突破性的成果不仅为空间蛋白质组学研究开辟了新的道路，还为揭示细胞内部复杂机制和疾病发生发展提供了有力支持。