博文

细胞通讯方法Scriabin评述

已有 1016 次阅读 2023-7-5 09:43 |个人分类:科普|系统分类:观点评述

细胞通讯方法Scriabin评述

细胞通讯对多细胞生物的正常发育和体内平衡至关重要。由配体-受体对介导的通讯途径可以从单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据中推断出来，但现有的方法在细胞类型或集群水平上进行分析，从而失去了有价值的细胞特异性信息。现在，《Nature Biotechnology》上的一篇文章提出Scriabin方法进行单细胞分辨相互作用分析，这是一种在单个细胞水平上对scRNA-seq数据进行可扩展的细胞通讯分析框架。

Scriabin通过三个不同的工作流程对scRNA-seq进行细胞通讯分析。细胞-细胞相互作用矩阵工作流评估每个发送-接收细胞对的每个配体-受体对的基因表达;因此，它是计算密集型的，最适合分析小数据集。通过总结的交互图工作流，可以对较大的数据集进行比较分析。这种方法增加了可扩展性，因为它只分析了被选择为信息量最大的发送-接收细胞对子集中的单个配体-受体对，即那些相互作用强度(基于该细胞对中所有配体-受体对表达分数的总和)在样本之间变化最大的配体-受体对。最后，相互作用程序发现工作流程分析单个细胞的“相互作用程序”的表达，即由相同的发送-接收细胞对组共同表达的配体-受体对模块。这种方法具有高度可扩展性，可以应用于任何大小的数据集。

使用先前发表的和新生成的数据集，Scriabin可以识别基于聚集的方法无法检测到的已知细胞通讯事件。例如，当应用于已发表的单细胞图谱数据集(包括来自发育中的胎儿肠道4个区域的76,592个细胞)时，Scriabin证实了罕见的成纤维细胞亚群和肠道干细胞之间的通讯途径。这种相互作用对维持肠道干细胞生态位很重要，但由于相关细胞的稀缺性，用凝聚方法无法检测到。此外，Scriabin还能够检测到新的、生物学相关的细胞通讯事件和动态。例如，将斯克里亚滨应用于已发表的人支气管上皮细胞中严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)感染的纵向数据集显示，炎症反应是由未感染的旁观者细胞发起的，然后被感染的细胞放大。

总之，Scriabin是一种有效且强大的工具，可用于全面分析各种scRNA-seq数据集(包括图谱规模和纵向数据集)中的细胞通讯，这将进一步深入了解组织在健康和疾病中的沟通方式。Scriabin工具链接见https://github.com/BlishLab/scriabin。

参考文献

[1] Clyde, D. Single cell–cell communication. Nat Rev Genet (2023). https://doi.org/10.1038/s41576-023-00631-8

[2] Wilk, A. J., Shalek, A. K., Holmes, S. & Blish, C. A. Comparative analysis of cell–cell communication at single-cell resolution. Nat. Biotechnol (2023). https://doi.org/ 10.1038/s41587-023-01782-z

以往推荐如下：

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库：CITEdb

5. EMT标记物数据库：EMTome

6. EMT基因数据库：dbEMT

7. EMT基因调控数据库：EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库：RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库：RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库：RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库：CNCB-NGDC