|论如何使用单细胞研究人体脂肪组织

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文|煮酒
图|煮酒
脂肪组织最重要的功能是它能够在外出期间储存脂肪，并在禁食和寒冷期间释放脂肪。脂肪组织的这种能量稳态活动是位于组织异质性中的不同脂肪细胞类型的协同代谢功能以及它们的发育和动态组织发育。尽管脂肪组织生物学的这些方面在小鼠身上得到了充分的理解，但对人类的知识仍然少之甚少。最近，下一代测序NGS和微流控平台的结合可能成为了单细胞基因组研究的一场革命，是测量数千个单细胞的分子特征。这项工作提出了新的分析、平台和数据集，可能使在单细胞水平上对脂肪组织进行新的研究，并提供了对这一重要组织类型的异质性和发育谱系的见解。
尽管NGS和微融合条形码平台的进步显著提高了单细胞RNA-se（scRNA-seq）测量的吞吐量，但许多对理解复杂组织或器官中细胞的功能作用至关重要的分子并没有直接编码在基因组中，因此不能用NGS进行分析。例如，脂质素在许多代谢过程中起着关键作用，对脂肪细胞的特性至关重要，但不能通过测序检测到。定量成像的最新发展，特别是相干拉曼散射（CRS）技术。已经生产了一套研究单个细胞中脂质含量的工具。下面具体分析一下在单细胞水平上研究人体脂肪组织的方法。

细胞的创造1665年，罗伯特·胡克发表了一系列利用植物进行的显微镜观察结果，其中他首次创造了“细胞”这个术语来描述生物组织的微观单位。从那时起，通过识别因mor.phological、功能或分子特征不同的细胞来表征生理异质性，在寿命研究中占据了中心地位。基于本发明2和显微镜技术的优化(3 ，早期根据其独特的解剖结构和形态学发现了多种不同的细胞类型4 。随着新光学方法的发展，定义细胞类型的特征逐渐进化到包括生理特性，如pH 5、膜电位6和分子特性，如特定蛋白7、RNA分子8和表观遗传修饰9 。值得注意的是，这种进化也激发了细胞研究规模的转变，聚焦体积。整体测量。向可伸缩性的方向发展。单细胞水平的测量。从而提供了对潜在异质性的见解。

在这些可扩展的、单细胞水平的技术中，荧光激活细胞分类facs)成为了个体细胞蛋白质组学表征的金标准技术。流式细胞仪可以根据关键表面蛋白的差异表达，一次对多达数百万个单细胞进行分类。事实上， FACS已被用于研究许多复杂组织的细胞异质性，特别是在细胞免疫学10中，但需要靶向蛋白的先验知识，取决于抗体的可用性，其多路复用能力有限。值得注意的是，在过去的20年里，由伊利米纳的下一代测序（NGS）平台主导的成本效益高、高通量dna测序技术迅速发展。
【|论如何使用单细胞研究人体脂肪组织】NGS能够以一种完全公正的方式一次对数百万个短DNA片段进行测序。由于RNA分子可以很容易地转化为更稳定的互补DNA（CDNA）， NGShas也可以通过rna测序（RNAseq）实现转录组全基因表达。这一点很重要，因为可以使用蛋白质编码的mRNA分子（mRNA-seq）的无偏性分析提供了成百上千种哺乳动物的平均基因表达测量。因此，这种种群水平的体积测量不能考虑到复杂系统内固有的异质性。因此，过去几年出现了进一步的技术创新，显著提高了RNA-se的基因检测灵敏度，仅使用微克的起始材料，从而使单细胞水平（scRNA-seq）