动不动就发 30+ 分的文章，原来他们是这样研究单细胞的

随着对细胞生理研究的不断深入，从整体水平分析一个细胞群体内的基因表达已无法满足科研需求，科学家们开始关注单细胞研究。10x Genomics 单细胞 3’端转录组测序及单细胞 V(D)J 测序，利用其微流控芯片技术，能让研究者从一个细胞群体中获得高质量的单细胞表达情况，帮助研究者们更准确的解析单个细胞的行为。

细胞异质性（heterogeneity）：同一类型细胞中可以存在很多不同的基因型或者亚型的细胞，因此同一种类型细胞在不同的个体甚至同一个体中存在分子生物学、表型、功能等方面的特性和差异。异质性存在于生殖细胞、胚胎细胞、神经细胞、免疫细胞、干细胞、肿瘤细胞等细胞中，这一特征使得单细胞测序研究具有重要意义，所谓的单细胞测序（single cell sequencing，SCS）是指对单个细胞进行 DNA 或 RNA 测序，在此我们主要介绍 10x Genomics Chromium™ 平台单细胞 3’端转录组测序的研究应用。

10x 单细胞转录组的技术优势

10x Genomics 的技术核心是利用微流控芯片对细胞进行精确区分，保证每个小反应体系（Gel Bead in Emulsion，GEM）中仅包裹单个细胞。

10x 单细胞转录组测序应用成果

从 2016 年底至今，10x Genomics Chromium™ 单细胞 3’端转录组测序在单细胞研究领域硕果累累，先后发表了 40 余篇高影响因子文章，其中不乏 Nature、Cell 等顶级期刊。研究细胞涵盖 PBMC、神经、小肠等多种类型，研究方向主要涉及构建细胞图谱、发育分化、癌症和免疫研究等。

已发表 10x 单细胞转录组文章（影响因子分布＆文章类型）

适用研究领域

• 发育及分化

• 新型细胞发现

• 构建细胞图谱

• 细胞异质性研究

• 免疫反应

• 定点编辑基因的细胞水平研究

适用细胞类型

生殖细胞、胚胎细胞、神经细胞、免疫细胞、肿瘤细胞、干细胞、其他原代细胞

样品要求

• 样本类型：动物细胞 - 单细胞悬液；植物细胞 - 原生质体。

• 细胞状态：

  细胞直径＜30 μm；

  细胞活性＞90%；

  细胞浓度 5×105~1.2×106/ml；

  不含 Ca2+ 和 Mg2+。

• 细胞数目：

  上门提取：≥ 1×105 cells/sample；

  样本寄送：≥ 2×105 cells/sample。

• 保存运输：为了减少运输过程及反复冻融对细胞造成的损伤，晶能提供上门服务！

免疫是人类和脊椎动物最重要的防御机制，在暴露于外来抗原后产生特异性抗体，其特异性和免疫系统多样性的决定因素取决于 T/B 淋巴细胞的 V(D)J 重组、重组过程中核苷酸随机插入 / 缺失以及体细胞超突变，形成多样化的免疫球蛋白库以微调与抗原的相互作用。免疫系统在自身免疫疾病、传染病、癌症等多种疾病中扮演者至关重要的角色，也正因此免疫组库测序一直是多方领域的研究重点，即以 T/B 淋巴细胞为研究目标，对其产生的多样化免疫分子例如膜型免疫分子 BCR 和 TCR、分泌型免疫分子抗体等进行测序研究。

新技术 10x 单细胞 V(D)J 的优势

传统免疫组库测序利用的是多重 PCR 或 5’RACE 方法，但都存在一定的局限性，如多重 PCR 法扩增范围局限在 CDR3 区、5'RACE 法只能获得单链全长信息等。10x Genomics 单细胞 V(D)J 技术的到来打破了传统免疫组库测序的局限，该技术核心是利用微流控芯片制备单细胞体系，并利用 5' 端接头的通用引物和免疫分子恒定区的巢式引物进行 V(D)J 富集。

10x 单细胞 V(D)J 丰富的测序策略

从单细胞悬液到准备测序的 cDNA 文库之间，可以根据不同的研究目的选择测序目标，以下三种文库可自由选择：

• mRNA 5’端基因表达谱文库

• 目标富集 T 细胞 V(D)J 文库

• 目标富集 B 细胞 V(D)J 文库

10x 单细胞 V(D)J 的研究应用

• 抗体的鉴定和新抗体的发现

• 揭示 Ig 库的发展，绘制全局 Ig 库

• 研究传染性疾病，如感染发展中的抗体进化谱系等

• 研究免疫失调疾病的 V(D)J 重组倾向性，寻找免疫失调疾病的标记物

• 癌症早期检测、癌症进程和复发诊断的标记物以及肿瘤免疫机制的研究

样品要求

• 细胞类型：PBMC、T 细胞、B 细胞、肿瘤细胞

• 细胞来源：血液提取、磁珠富集、流式分选、组织解离、体外扩增、冷冻保存

• 细胞状态：单细胞悬液

• 细胞大小：直径＜30 μm

• 其他具体要求及保存运输与 10x 单细胞 3’端转录组相同。