时空月速览 | 179篇文章，追踪发育/再生/演化/疾病前沿研究（2022年12月）

.近年来，单细胞和空间组学技术快速发展，多年被Nature Methods评为年度技术，且在生命科学领域得到广泛应用。为了帮助大家更高效、更快速地了解单细胞空间组技术研究和应用的科研前沿，华大时空联合国家基因库生命大数据平台（CNGBdb）联合推出《时空月速览》专栏，每月分享单细胞空间组学技术及其在生命科学领域的研究进展，遴选重要研究成果并解读分享。

2022.12▷▷▷

Tracking

文献追踪

针对单细胞、空间组学在生命科学领域的应用，我们通过检索PubMed数据库，共追踪到2022年12月1日-31日期间发表的179篇文章（包括article、review等；IF≥5），按研究领域分类梳理，详见下表：

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2022.12 ▷▷▷

Introduction

文献导读

按影响因子排名和参考广谱性遴选了30篇进行概要解读，供大家参考了解。

综述

01 CRISPR筛选对免疫系统的功能性查询

CRISPR screens for functional interrogation of immunity；2022-12-08; Nature Reviews. Immunology; IF: 108.555; DOI: 10.1038/s41577-022-00802-4

内容概要：总结了CRISPR筛选在免疫系统中的最新应用，讨论了使用CRISPR筛选来发现在感染、炎症和癌症中协调免疫细胞功能的细胞内和细胞间调节因子，并特别关注在免疫肿瘤学中合并CRISPR筛选和单细胞CRISPR（scCRISPR）筛选的进展。此外，还描述了CRISPR筛选是如何用于通路定位和发现免疫调节中的基因相互作用的。

02 癌症演化的空间生物学

Spatial biology of cancer evolution；2022-12-09; Nature Reviews. Genetics; IF: 59.581; DOI: 10.1038/s41576-022-00553-x

内容概要：总结了空间转录组学和蛋白质组学如何揭示肿瘤生态系统的复杂景观，讨论了与肿瘤微环境的相互作用是癌症进化不可或缺的，并提出了潜在的临床应用和未来的发展方向。

03 用于评估心脏病的单细胞转录组学

Single-cell transcriptomics for the assessment of cardiac disease；2022-12-20; Nature Reviews. Cardiology; IF: 49.421; DOI: 10.1038/s41569-022-00805-7

内容概要：讨论了使用单细胞转录组学在心脏生物学、发育和疾病方面获得的最新发现，解释了如何最大限度地实施这些技术来研究心脏病，并提供了与空间转录组学和表观遗传学的多模态整合的前景。

04 植物科学中的单细胞和空间多组学：技术进步、应用和展望

Single-cell and spatial multi-omics in the plant sciences: Technical advances, applications, and perspectives；2022-12-20; Plant Communications; IF: 8.625; DOI: 10.1016/j.xplc.2022.100508

内容概要：综述了植物单细胞转录组学、单细胞表观基因组学和空间多组学的研究进展，并讨论了这些技术在植物研究中的应用，以及多组学在未来的发展潜力。

时空技术

05 以纳米抗体为纽带的转位法可在单细胞分辨率下进行多因素染色质分析

Nanobody-tethered transposition enables multifactorial chromatin profiling at single-cell resolution；2022-12-19; Nature Biotechnology; IF: 68.164; DOI: 10.1038/s41587-022-01588-5

内容概要：报道了一种能够在单细胞分辨率下测量全基因组存在的多达3种组蛋白修饰和蛋白质-DNA结合位点的检测方法NTT-seq（nanobody-tethered transposition followed by sequencing），并通过生成细胞培养和人类免疫细胞中染色质状态的高分辨率多模态图证明了该方法的准确性。

06 TATTOO-seq揭示肢体发育中的空间和细胞类型特异性调节程序

TATTOO-seq delineates spatial and cell type-specific regulatory programs in the developing limb；2022-12-14; Science Advances; IF: 14.957; DOI: 10.1126/sciadv.add0695

内容概要：开发一种无偏见的空间分辨单细胞转录组学方法TATTOO-seq，允许通过scRNA-seq表征数千个细胞，同时独立记录它们的起源空间位置和转录组。应用该方法表征了小鼠肢体发育过程中协调空间模式和细胞身份的遗传程序，展示了多维单细胞、空间分辨的分子图谱如何允许空间同一性和细胞命运的反卷积，并揭示了相互关联的遗传网络。

07 胰腺癌表达亚型的空间分辨单细胞评估揭示共表达表型和广泛的肿瘤内异质性

Spatially-resolved single-cell assessment of pancreatic cancer expression subtypes reveals co-expressor phenotypes and extensive intra-tumoral heterogeneity；2022-12-02; Cancer Research; IF: 13.132; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-22-3050

内容概要：开发了一种多重免疫荧光（multiplex immunofluorescence，mIF）分析方法，可以量化六种胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）亚型标记物的蛋白表达，并允许从切除标本和核芯针穿刺活检中对胰腺肿瘤进行空间分辨的单细胞检查。通过这种临床应用的mIF分析识别的广泛的肿瘤内异质性可以为PDAC患者的预后和治疗选择提供信息。

生信工具

08 通过组织空间分离评估来优化多路成像的实验设计

Optimizing multiplexed imaging experimental design through tissue spatial segregation estimation；2022-12-30; Nature Methods; IF:47.990; DOI: 10.1038/s41592-022-01692-z

内容概要：利用健康和肿瘤人体组织的空间转录组图谱，开发了一个统计框架，以确定在组织中准确识别所有细胞表型所必需的视野的数量和大小。将该方法应用于在成像质谱细胞术数据，确定了一种组织空间分离的测量，以实现最佳的实验设计。

09 Spatial-ID: 通过迁移学习和空间嵌入的空间分辨转录组学的细胞分型方法

Spatial-ID: a cell typing method for spatially resolved transcriptomics via transfer learning and spatial embedding；2022-12-10; Nature Communications; IF: 17.694; DOI: 10.1038/s41467-022-35288-0

内容概要：提出了一种基于监督的细胞分型方法——Spatial-ID（SPATIAL cell type IDentifification），它结合了参考scRNA-seq数据的现有知识和空间分辨转录组数据的空间信息，且在单元类型注释方面优于目前最先进的方法。将其应用于自收集的小鼠大脑半球数据集，展示了Spatial-ID对具有亚细胞空间分辨率的三维大视场组织（1 cm2）的可扩展性。

10 用于具有最佳传输的单细胞数据集成的统一计算框架

A unified computational framework for single-cell data integration with optimal transport；2022-11-30; Nature Communications; IF: 17.694; DOI: 10.1038/s41467-022-35094-8

内容概要：介绍了一个精确、稳健、高效并统一的单细胞数据集成框架uniPort，它结合了耦合的变分自编码器（coupled-VAE）和小批量非平衡最优传输（Minibatch-UOT），利用高度可变的公共基因和数据集特定基因进行集成，以处理跨数据集的异质性，且可扩展到大规模数据集。将uniPort应用于整合各种数据集（包括单细胞转录组学、染色质可及性和空间分辨转录组数据），展示了其能力。

生长发育

11 衰老图谱揭示阻碍肌肉再生的老年样炎症生态位

Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration；2022-12-21; Nature; IF: 69.504; DOI: 10.1038/s41586-022-05535-x

内容概要：在体内的分子和功能水平上分离和定义了衰老细胞，证明衰老细胞是完整的再生生态位成分，在生命的所有阶段抑制再生。利用单细胞转录组学，一种将不同生态位细胞类型的非衰老亚群分离的方法，以及深度转录组学和染色质分析，绘制了再生骨骼肌中体内衰老细胞的详细图谱。

12 人类胎儿肺细胞图谱揭示分化的近端远端梯度和上皮细胞命运的关键调控因子

A human fetal lung cell atlas uncovers proximal-distal gradients of differentiation and key regulators of epithelial fates；2022-12-08; Cell; IF: 66.850; DOI: 10.1016/j.cell.2022.11.005

内容概要：选取孕后5~22周的人类胎儿肺组织样本，结合scRNA-seq、scATAC-seq、高通量空间转录组学和单细胞成像，绘制了迄今最详细、最精准的人类肺发育细胞的多组学细胞图谱，揭示了发育过程中不同细胞类型的细胞谱系轨迹，这将为成人肺部疾病的进展提供新的见解。

13 肠道菌群在出生后早期发育中通过巨噬细胞和间充质生态位促进干细胞分化

Gut microbiota promotes stem cell differentiation through macrophage and mesenchymal niches in early postnatal development；2022-12-05; Immunity; IF: 43.473; DOI: 10.1016/j.immuni.2022.11.003

内容概要：通过scRNA-seq、小鼠遗传与类器官共培养实验，研究肠道微生物群失调如何影响肠道干细胞活性和坏死性小肠结肠炎（necrotizing enterocolitis，NEC）发病机制，发现出生后的小鼠肠道微生物群通过调节巨噬细胞和间充质生态位促进干细胞分化，这个生态位会被抗生素破坏，但可以被乳酸菌部分挽救。

14 人类肺的空间分辨图谱定义了一个腺体相关的免疫微环境

A spatially resolved atlas of the human lung characterizes a gland-associated immune niche；2022-12-21; Nature Genetics; IF: 41.307; DOI: 10.1038/s41588-022-01243-4

内容概要：使用多组学单细胞/细胞核和空间转录组学深入分析了健康人肺的五个近端到远端位置（可在http://lungcellatlas.org查询），区分了人类肺和气道中80种细胞类型和状态，包括11个在以前的肺图谱研究中没有注释的群体，并在气道粘膜下腺体中发现了一个以前未定义的IgA浆细胞的免疫微环境。

15 单细胞转录组揭示大白菜对热胁迫的显性亚基因组表达和转录反应

Single-cell transcriptome reveals dominant subgenome expression and transcriptional response to heat stress in Chinese cabbage；2022-12-19; Genome Biology; IF: 17.906; DOI: 10.1186/s13059-022-02834-4

内容概要：从大白菜幼苗的芽和叶中分离出原生质体并进行scRNA-seq分析，绘制了一个单细胞分辨率的大白菜叶片转录图谱。此外，还在热胁迫条件下对大白菜叶细胞进行scRNA-seq，发现热应激不仅以细胞类型特定的方式影响基因表达，而且还影响亚基因组显性。

16 百脉叶（Lotus japonicus）的scRNA-seq为豆科植物根细胞类型的鉴定和功能研究提供了新的思路

Single-cell RNA-seq of Lotus japonicus provide insights into identification and function of root cell types of legume；2022-12-20; Journal of Integrative Plant Biology; IF: 9.106; DOI: 10.1111/jipb.13435

内容概要：对豆科植物模式物种百脉根根尖上的22,000多个单细胞进行scRNA-seq分析，首次构建了豆科植物根尖的单细胞分辨率转录组图谱，为研究豆科植物各种细胞类型的发育和生理功能提供了宝贵的资源。

17 染色质可及性揭示水稻根尖单细胞调控动态

Chromatin accessibility illuminates single-cell regulatory dynamics of rice root tips；2022-12-08; BMC Biology; IF: 7.364; DOI: 10.1186/s12915-022-01473-2

内容概要：采用scATAC-seq研究正常和热胁迫条件下水稻根尖的46,758个细胞核，通过细胞类型特异性可及性染色质区域鉴定了几乎所有的细胞类型，并利用这些可及性染色质区域分析了水稻根系发育过程中染色质可及性的动态及对环境变化的响应。

再生医学

18 指甲相关的间充质细胞有助于手指背尖再生且是必不可少的

Nail-associated mesenchymal cells contribute to and are essential for dorsal digit tip regeneration；2022-12-20; Cell Reports; IF: 9.995; DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111853

内容概要：结合谱系追踪、单细胞转录组学和细胞消融，确定了Lmx1b+指甲间充质细胞群，这对小鼠指尖再生至关重要；截肢后，指甲间充质细胞自我再生，并有助于背侧真皮和骨形成。

疾病研究（恶性肿瘤）

19 MEK和STAT3联合抑制通过富集具有间充质干细胞样特征的癌症相关成纤维细胞来克服胰腺癌的免疫治疗耐药性，从而揭示基质可塑性

Combined MEK and STAT3 inhibition uncovers stromal plasticity by enriching for cancer-associated fibroblasts with mesenchymal stem cell-like features to overcome immunotherapy resistance in pancreatic cancer；2022-11-30; Gastroenterology; IF: 33.883; DOI: 10.1053/j.gastro.2022.07.076

内容概要：通过scRNA-seq检测MEKi（曲美替尼）+STAT3i（鲁索利替尼）联合治疗的胰腺导管腺癌小鼠模型肿瘤的癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblast，CAF）和免疫细胞转录组，确认MEKi+STAT3i联合治疗可减轻间质炎症，并丰富具有间充质干细胞样特性的CAF表型，以克服胰腺导管腺癌中的免疫治疗耐药性。

20 红系/巨核细胞分化导致急性髓系白血病的BCL-XL依赖和静脉抗毒素耐药

Erythroid/megakaryocytic differentiation confers BCL-XL dependency and venetoclax resistance in acute myeloid leukemia；2022-12-12; Blood; IF: 25.476; DOI: 10.1182/blood.2021011094

内容概要：通过高通量药物筛选，研究纯红系白血病、具有红系特征的骨髓增生异常综合征和急性巨核母细胞白血病的药物敏感性，确定BCL-XL是一个潜在的治疗靶点，并发现沿红系或巨核细胞谱系分化的急性髓系白血病细胞对维奈托克（venetoclax）的耐药性。

21 单细胞转录组分析揭示HPV16阳性巨噬细胞在宫颈癌预后中的作用

Single-cell transcriptomic analysis of the role of HPV16-positive macrophages in cervical cancer prognosis；2022-12-15; Journal of Medical Virology; IF: 20.693; DOI: 10.1002/jmv.28410

内容概要：分析宫颈癌（cervical cancer，CC）及其邻近组织的单细胞转录组，发现除恶性细胞外，HPV16基因E1、E6、E7等也在巨噬细胞和CD8+ T细胞中表达，HPV16+巨噬细胞高表达促进细胞黏附的基因及WAS、IQCB1、MYO1F、PDZD11等对CC预后有利的基因，揭示HPV16+巨噬细胞在CC预后中的潜在价值。

22 通过双PDGFRα/β阻断的间质重编程增强抗PD-1免疫治疗在纤维化肿瘤中的疗效

Stromal reprogramming through dual PDGFRα/β blockade boosts the efficacy of anti-PD-1 immunotherapy in fibrotic tumor；2022-12-21; Cancer Research; IF: 13.312; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-22-1890

内容概要：综合scRNA-seq和空间转录组等方法，阐明了基质重编程对免疫再激活的影响，并确认PDGFRα/β阻断和抗PD-1治疗联合可协同抑制纤维化肿瘤（如胃癌）的生长。

疾病研究（非癌疾病）

23 结肠炎中活跃的嗜酸性粒细胞调控宿主防御和免疫反应

Active eosinophils regulate host defense and immune responses in colitis；2022-12-12; Nature; IF: 69.504; DOI: 10.1038/s41586-022-05628-7

内容概要：提供了首个全面的小鼠嗜酸性粒细胞的单细胞转录组图谱，鉴定了在转录组、表面蛋白质组和空间定位上存在差异的肠道嗜酸性粒细胞的活性和基础亚群，并通过全基因组CRISPR抑制筛选和功能分析，剖析了炎症结肠中IL-33和IFN-ɣ诱导活性嗜酸性粒细胞富集的机制。

24 ACE2水平低且病毒诱导的炎性巨噬细胞扩增导致人肺部对SARS-CoV-2的耐受性有限

Human lungs show limited permissiveness for SARS-CoV-2 due to scarce ACE2 levels but virus-induced expansion of inflammatory macrophages；2022-12-01; The European Respiratory Journal; IF: 33.795; DOI: 10.1183/13993003.02725-2021

内容概要：综合光谱显微镜、sc/snRNA-seq和ACE2“功能获得”实验，检测体外感染的人肺组织、COVID-19尸检样本和成体干细胞来源的人肺类器官，确认COVID-19中的严重肺损伤可能是由巨噬细胞触发的免疫激活引起的，而不是肺泡室的直接病毒损伤。

25 综合单细胞转录分析定义肾纤维化过程中共有的和独特的上皮损伤反应

Comprehensive single-cell transcriptional profiling defines shared and unique epithelial injury responses during kidney fibrosis；2022-10-19; Cell Metabolism; IF: 31.373; DOI: 10.1016/j.cmet.2022.09.026

内容概要：通过单细胞组合索引RNA-seq分析来自两个纤维化模型的24个小鼠肾脏，生成了一个肾脏纤维形成图谱（http://humphreyslab.com/SingleCell/），描述了近端肾小管细胞的不同损伤状态，包括在缺血诱导损伤的早期阶段中脂质代谢增强的一种细胞状态，并定义了纤维化过程中的肾上皮损伤反应。

26 非传染性炎症性皮肤病病变的空间转录组景观

Spatial transcriptomics landscape of lesions from non-communicable inflammatory skin diseases；2022-12-13; Nature Communications; IF: 17.694; DOI: 10.1038/s41467-022-35319-w

内容概要：通过空间转录组技术研究非传染性炎症性皮肤病（non-communicable inflammatory skin diseases，ncISD）的病变和非病变皮肤的适应性免疫反应，从而建立了一个来自31例患者的62,000个空间定义的人类皮肤转录组的大型存储库，揭示了少数免疫细胞在丰富的异质性浸润中促进ncISD。

27 INPP5D缺失减弱阿尔茨海默病小鼠模型中的淀粉样蛋白病理

INPP5D deficiency attenuates amyloid pathology in a mouse model of Alzheimer's disease；2022-12-16; Alzheimer's & Dementia; IF: 16.655; DOI: 10.1002/alz.12849

内容概要：将常用的阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）小鼠模型（5xFAD）与Inpp5d单倍缺陷小鼠株（Inpp5d -/+）杂交，产生构成型杂合子敲除，并研究Inpp5d单倍体缺陷对淀粉样蛋白发病机制的影响，发现Inpp5d单倍体缺陷通过增加斑块清除来增强小胶质细胞的功能，并保持其认知能力，故抑制INPP5D是一种潜在的AD治疗策略。

其他研究

28 淋巴母细胞的全面单细胞数据分析揭示超级增强子在维持EBV潜伏期中的作用

A comprehensive single cell data analysis of in lymphoblastoid cells reveals the role of Super-enhancers in maintaining EBV latency；2022-12-01; Journal of Medical Virology; IF: 20.693; DOI: 10.1002/jmv.28362

内容概要：通过重新分析9种公开可用的淋巴母细胞系（lymphoblastoid cell lines，LCLs）的scRNA-seq数据，揭示了LCLs中EB病毒（epstein-barr virus，EBV）相关的异质性，这有助于EBV生命周期和生物学研究。

29 scRNA-seq为理解特化代谢的多细胞分隔提供了高分辨率的路线图

Single-cell RNA sequencing provides a high-resolution roadmap for understanding the multicellular compartmentation of specialized metabolism；2022-12-15; Nature Plants; IF: 17.352; DOI: 10.1038/s41477-022-01291-y

内容概要：通过优化scRNA-seq程序，包括原生质体、基因表达量化和细胞类型注释，建立了第一个高分辨率的玫瑰叶单细胞表达图谱，并提供了一个成功的范式：利用scRNA-seq技术在单细胞水平上进行转录组分析，高通量地解剖植物特化代谢（单萜类惰性生物碱代谢）的多细胞分隔。

30 空间分辨转录组学揭示骨骼肌中的神经支配反应功能簇

Spatially resolved transcriptomics reveals innervation-responsive functional clusters in skeletal muscle；2022-12-20; Cell Reports; IF: 9.995; DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111861

内容概要：联合使用空间分辨转录组学和免疫荧光，分析骨骼肌中不同功能组织学结构域的转录特征，定义了分析肌肉的不同形态功能域及其对可逆性神经损伤的反应，强调多胺通路是萎缩反应的潜在因素。