當你的才華還撐不起你的野心時，請潛下心來，腳踏實地，跟著我們慢慢進步。不知不覺在單細胞轉錄組領域做知識分析也快兩年了，通過文獻速遞這個欄目很幸運聚集了一些小夥伴攜手共進，一起成長。
文獻速遞欄目通過簡短介紹，擴充知識面，每天關注，希望你也能有所收穫！
單細胞轉錄組分析綜述
單細胞入門-讀一篇scRNA-seq綜述
巨自噬/自噬已被證明在胚胎發育中起著至關重要作用。但是，自噬在人類胎兒消化道發育中的作用尚未有研究報導。本研究，使用超過5000個從6周到25周不等的人類胚胎消化道細胞，從單細胞水平探索了自噬相關基因的動態表達，並發現自噬相關基因的轉錄活性顯著增強。特別是在早期階段(6 - 9周)， 有趣的是，第9周的小腸細胞顯示出自噬相關基因的富集程度高於其他任何階段。綜上所述，我們的研究結果首次揭示了自噬可能在人類胚胎早期的消化道發育中起著至關重要的作用，尤其是對小腸而言。
胃腸道(GI)，又稱消化道，是人類和動物體內的一個器官系統，它吸收食物，消化食物以提取和吸收能量和營養，並將剩餘的廢物作為糞便排出體外。食道，胃，小腸和大腸是胃腸道的一部分。考慮到其在攝入基本營養物質和藥物中的關鍵作用，以及胃腸道癌症佔癌症相關死亡率的30%以上的事實，因此迫切需要對胃腸道器官系統進行全面研究。自噬在人類健康和疾病中起著至關重要的作用，它調節組織發育、細胞分化和穩態等生物學過程。最近的研究表明，自噬在胃腸道生長和擴張中發揮重要作用，並且可能成為胃腸道惡性腫瘤新的治療靶點。然而，在人類胎兒胃腸道發育過程中自噬的動態變化從未在單細胞水平上進行過系統的研究。因此，我們通過單細胞基因表達分析全面檢查了人類胚胎消化道發育過程中自噬相關基因的動態表達，為揭示自噬與人類胎兒消化道發育的關係提供了一個新的視角。
根據從15個6到25周的人類胚胎消化道中獲得5290個單細胞進行測序，我們全面檢查了從人類自噬資料庫，和人類自噬調節劑中檢索到的1,411個人類自噬相關基因的表達資料庫，是伴隨著人類胎兒消化道發育過程中的實驗證據。為了確定這1411個自噬相關基因的準確性，我們通過使用以下標準人工查閱相應的文獻來檢查這些基因：(1)自噬相關基因至少在四個資料庫中的一個有實驗證據;(2)自噬關係明確的文獻支持(詳見表S1)。我們的結果表明，自噬相關基因傾向於在早期（6–9周）階段富集，據報導，這些基因比晚期（11–25周）階段更具增殖特性和原始性。更重要的是，在人類胎兒消化道發育過程中，自噬相關基因的轉錄活性從6周到9周逐漸增強（圖1A）。此外，我們對從四個數據框中至少兩個資料庫中提取的613個自噬相關基因進行了相同的分析（表S2中的詳細信息），並獲得了一致的結果（圖S1A）。
接下來，我們關注每個細胞中自噬相關基因的表達水平。結合先前的t分布隨機鄰居嵌入（t-SNE）分析結果，如圖1B，C所示，15組中有81.4%的細胞自噬相關基因高表達(中位TPM>1)。有趣的是，有趣的是，在人類胎兒小腸發育的第9周，幾乎所有細胞（87個細胞中的86個）都表達了人類四個胎兒消化道器官所有階段的大部分自噬相關基因（圖1A， S1B和S1C），聚集在第15組中。為了更好地研究人類胎兒小腸的發育過程中自噬相關基因的動態表達，我們對6周至9周的相鄰階段的基因進行了差異表達分析。總共有933個與自噬相關的基因在相鄰的階段之間顯示出顯著的變化。隨後，對這些基因進行無監督的層次聚類，形成5個聚類（圖1D和圖S1D）。如圖1D所示，近一半的自噬相關基因（簇3和簇4）的表達升高，而另一半（簇2和簇5）的表達卻在增加之前下降了，這表明不同的自噬相關基因在人類胎兒小腸發育的早期階段（6-9周）的功能各各不相同。
自噬是維持細胞內環境穩定所必需的，並且參與器官發育的調節。雖然，人類胎兒消化道發育的潛在機制尚未被揭示。通過對單細胞RNA測序數據的全面的生物信息學分析，我們首次揭示了人類胎兒消化道發育過程中自噬相關基因的動態表達。綜上所述，我們的研究有助於進一步闡明自噬與人類胎兒消化道發育之間的複雜機制。
如果你對單細胞轉錄組研究感興趣，但又不知道如何入門，也許你可以關注一下下面的課程