10月《Nature Neuroscience》神经学重磅文献《小鼠脑中的神经免疫星型胶质细胞亚型》出炉，通过高精度脑的空间转录组模型的建立，打开神经免疫反应中星形胶质细胞的神秘世界。

星形胶质细胞在神经系统具有重要的稳态功能，通过对神经递质的吸收和代谢产物的循环来支持神经元，并形成一个完整的血脑屏障保护大脑免受有毒代谢物和外周的侵害。它们自身也在遭受诸如中风、脊髓损伤等急性伤害，以及患慢性疾病如阿尔茨海默症和正常衰老情况下发生炎症转变，但这种转变受时间和性别的何种影响，反应细胞的异质性以及在脑中亚群的空间分布仍不清楚。

该文研究了小鼠皮质星形胶质细胞在使用内毒素脂多糖进行急性炎症刺激后的转录组变化。通过对约8万个星形胶质细胞进行单细胞测序，发现炎症引起广泛的反应，不同细胞亚型经历特异的炎症转变有特定的转录组谱。该文还利用空间转录组分析和原位杂交技术研究将炎症诱导的反应性星形胶质细胞的关键亚群归结到特定的大脑区域。

这些高精度小鼠脑转录组模型数据从时间、空间和单细胞多层面提供了星形胶质细胞应对炎症反应的有价值的信息，并使我们对星形胶质细胞应对单一刺激时发生异质性演化有了更深入的了解。

乳腺癌是非常复杂的细胞生态系统，不同细胞间相互作用在疾病进展及治疗过程中发挥着核心作用，因此一直是异质性研究的重点对象。然而之前受技术所限对其组织细胞组成的了解也很有限，9月顶级期刊《Nature Genetics》刊登的《人乳腺癌的单细胞空间解析图谱》一文大大刷新了乳腺癌全转录组图谱的精度和维度，提供了迄今空前的单细胞分辨率和空间层面的全息图。

该研究建立了一套内在亚型分类的单细胞亚型方案(SCSubtype)，全面揭示复发性肿瘤细胞异质性：通过细胞索引转录组和抗原决定簇测序（CITE-seq）免疫分型绘制的高分辨率免疫图谱，发现了与临床结果相关的新的PD-L1/PD-L2+巨噬细胞群，发现间充质细胞通过三个主要的谱系分化表现出不同的功能，表达不同的细胞表面蛋白。空间转录组分析揭示了基质细胞与免疫细胞的互作及空间定位，为抗肿瘤免疫调节提供了有力线索。

研究者将乳腺癌重新分为具有独特的细胞组成和临床结果的九类“生态型”，与常规转录组测序基于PAM50基因特征划分的分子亚型相比，该分型在揭示细胞异质性，识别恶性细胞等方面都有很大提高。随着后续对生态型和构建组织结构的分子机制的进一步研究，肿瘤生态型用于肿瘤个性化治疗值得期待。

免疫学方面，《Nature Immunology》发布了关于麻风病肉芽肿中抗菌反应网络细胞构架的精彩文献报道。麻风病是研究人体免疫系统对抗细胞内细菌机制的极有价值的模型，病患的肉芽肿是对急性炎症反应未能杀灭的外来物质的响应，是慢性炎症反应的标志。肉芽肿本身具有复杂的细胞结构，主要由巨噬细胞和淋巴细胞组成来杀灭入侵的病原体。

该文综合运用了空间转录组和单细胞测序对麻风病活检标本--人麻风病肉芽肿进行了深入研究。重点关注了逆转反应，瘤型麻风病(L-lep)向自限结核样麻风病(T-lep)转变的动态过程及随之不断增多的有效抗菌反应。发现了在逆转反应与L-lep病变中差异表达的关键基因，该基因编码受干扰素-γ和白介素-1β调节的抗菌反应相关蛋白。通过整合在逆转反应和T-lep病变中关键细胞类型的空间坐标及其抗菌基因表达数据，构建了肉芽肿组织结构图谱，揭示了其结构组成及功能层，发现与传统免疫观念不同的是，不仅仅是巨噬细胞、T细胞等免疫细胞，还有角质细胞和成纤维细胞等多种细胞参与了抗菌响应，这或许是免疫系统控制强悍的细胞内病原体的关键。

顶级代谢期刊《Cell Metabolism》报道的《空间图谱揭示对胰岛素显著敏感的人的脂肪细胞亚群》一文显示空间转录组学在脂肪组织细胞代谢方面取得了重大突破。

近年来的研究发现，脂肪不仅仅是传统意义上的储能物质，它们影响胰岛素敏感性、血压水平、炎症反应等等多种重要病理生理过程。其中白色脂肪组织（WAT）是很多肥胖症，减肥研究的主要标靶，但由于组织本身及其分布的特殊性，也受限于技术瓶颈，对其细胞异质性和精细结构及其与功能的关系知之甚少。

该文将空间解析的转录组分析与单细胞RNA测序相结合绘制人体WAT的组成和结构。鉴定了18种不同类型的脂肪细胞，其中三种成熟脂肪细胞尽管在大小上相似，但在空间排列和转录谱上明显不同，将其命名为AdipoLEP、AdipoPLIN和AdipoSAA。后续证实了它们与脂肪细胞以及整体胰岛素敏感度关联的基因表达谱都不同。通过体内胰岛素刺激显示只有AdipoPLIN对胰岛素有转录反应，说明脂肪细胞异质性是WAT胰岛素敏感与否的决定因素。这一发现可能有助于更好地治疗代谢疾病，如肥胖症和胰岛素抵抗型2型糖尿病，也为空间转录组在脂肪等疑难组织的研究打开了通路。

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