1.文章简介
| 文章题目 | Single-Cell Transcriptome Analyses Reveal Signals to Activate Dormant Neural Stem Cells |
| 中文题目 | 单细胞转录组分析揭示激活静息态神经干细胞的信号通路。 |
| 期刊名 | Cell IF:28.71 |
| 发表时间 | 2015.05 |
| 单位 | Tongji University School of Medicine |
| 实验材料 | CD133+/ CD133- ependymal neural stem cells (NSCs) |
| 测序平台 | Illumina HiSeq 2500 |
| 相关产品 | 转录组测序 |
2.研究背景
神经干细胞具有自我更新能力，能够分化产生神经组织中不同细胞类型的细胞，它的功能失调与许多神经退行性疾病的发生和发展密切相关。
成体神经干细胞数量稀少，所处环境复杂，使得在体识别、解析成体神经干细胞的分子特征及示踪成体干细胞的分化谱系面临巨大的挑战。
近年来，单细胞转录组测序分析技术有很大的发展。
3.研究方法
运用荧光活化细胞分选(FACS)技术获得小鼠的CD133+ /CD133- 室管膜神经干细胞，对这些干细胞进行单细胞转录组测序，运用WGCNA软件对RNA-seq 数据进行分析从而发现激活NSCs的信号通路，运用一系列分子细胞学实验验证这些信号通路。
研究思路
获得CD133+ /CD133- 室管膜神经干细胞 ，并得到重复性很好的单细胞RNA-seq 数据；
运用WGCNA和GO对所有单细胞的RNA-seq 数据进行分析，从而发现室管膜神经干细胞的信号通路；
运用分子细胞学实验验证激活管膜神经干细胞的信号通路。
文章亮点
首次采用单细胞转录组测序技术，揭示中枢神经室管膜静息态神经干细胞激活的信号通路。
4.研究成果
1.单细胞RNA-seq的质量控制
运用荧光活化细胞分选(FACS)技术获得小鼠的CD133+ /CD133- 室管膜神经干细胞，挑选出200多单个细胞后，运用RT-PCR检测分子标记的表达情况，最终选择出28个单细胞进行后续的RNA-seq，生物学重复之间相关性分析显示，相关系数在0.99以上(Figure 1)，这就表明RNA-seq 的实验数据的质量很高，利于开展后续的分析工作。
2.NSC细胞激活网路的发现
运用WGCNA分析软件对RNA-seq 数据进行分析，发现4个重要的module， 按照module里的基因表达差异，可以把24个单细胞分为E、B、O和A 等4种类型(Figure 2)，B、O和A类型干细胞有可能从E干细胞转化而来。
3. E –Cell module 在干细胞标记、免疫应答和血管再生相关基因中富集。
对E-cell module 中的基因，进行GO分析发现，这些基因与血管发育和损伤免疫应答相关，随后用组织分子细胞实验进行了证实(Figure 3)。
4. 静息态神经干细胞的激活发生在侧脑室区域 。
构建bFGF和VEGF的报告基因表达载体，将载体单独或者一起注射到小鼠大脑中，观察发现在bFGF和VEGF表达载体一起注射的情况下，在侧脑室区域有静息态干细胞激活的现象出 (Figure4 )。
5.静息态神经干细胞的激活在第四脑室中进行
将构建好的bFGF和VEGF的报告基因表达载体一起注射到小鼠的第四脑室中，检测发现静息态的干细胞通过有丝分裂而激活 (Figure 5)。
原文出处：
Luo Y, Coskun V, Liang A, Yu J, Cheng L et al.,2015. Single-cell transcriptome analyses reveal signals to activate dormant neural stem cells. Cell, 161(5):1175-1186.
