最近发表在《自身免疫杂志》上的一篇评论讨论了单细胞核糖核酸测序 (scRNA-seq) 在理解自身免疫性疾病中的应用。

该综述全面涵盖了 scRNA-seq 中使用的原理、程序和测序平台，并探讨了其在了解 9 种全身性和 32 种器官特异性自身免疫性疾病和自身炎症性疾病的机制中的用途。

背景

自身免疫性疾病（AID）是一种涉及多种细胞的复杂现象。当身体的免疫系统无法识别其细胞和成分并对其发起免疫反应时，就会发生这些疾病。自身免疫性疾病大致分为器官特异性和非器官特异性AID。

研究表明，AID 与 B 和 T 细胞耐受性降低或缺失有关，人类白细胞抗原位点通常与 AID 易感性增加有关。虽然研究已经破译了一些 AID 的遗传和免疫机制，但大多数 AID 的发病机制和分子或环境驱动因素仍不清楚。

此外，许多免疫调节药物会导致恶性和感染等不良反应，并且患者的细胞和组织异质性有时不会导致健康状况改善。通过使用 scRNA-seq 更好地了解 AID 的致病分子机制，可以开发出量身定制和更有效的治疗方案。综述的

目的

本综述旨在描述 scRNA-seq 的基本原理，并讨论该过程中使用的程序和测序平台。作者还讨论了 scRNA-seq 在理解 9 种非器官特异性疾病和 32 种器官特异性疾病中的应用。

该综述还探索了单细胞测序技术与多维多分子分析方法相结合的AID分子机制研究，为未来研究自身炎症和自身免疫性疾病的发病机制和分子标志物提供依据。 .

scRNA-seq 流程

这篇综述描述了 scRNA-seq 过程的各个步骤。该过程从可行的单细胞捕获方法开始，例如连续稀释和荧光激活细胞分选。用于 AID 的 scRNA-seq 中使用的组织主要来自血液或外周血细胞或患病的肝脏、滑液、肾脏或肠道组织。

一旦分离出活的单细胞，整个转录组就会通过逆转录扩增，从 RNA 中获得互补的脱氧核糖核酸 (cDNA)。 cDNA 通过体外转录、添加均聚物尾或模板转换机制进行扩增。

遗传学与然后使用

Genomics eBook

Marker 基因来注释细胞簇，并根据细胞组成分析这些簇。轨迹推断用于了解细胞生物学功能的过渡状态和异步变化。还通过分析差异基因表达来评估细胞异质性。其他评估包括基因集分析和基因调控网络推断。

现在可以使用各种测序平台。平台的选择取决于样品的可用性、要分析的样品数量、预算以及所需的灵敏度和结果分辨率等因素。 scRNA-seq 数据的预处理包括质量控制、批次效应校正和数据标准化，然后是下游分析，如细胞聚类和轨迹和基因集分析。

系统性 AID 和 scRNA-seq

综述提供了关于使用 scRNA-seq 了解以下系统性 AID 的综合报告：类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、狼疮性肾炎、原发性干燥综合征、川崎病、系统性硬化症、巨噬细胞活化综合征、儿童多系统炎症综合征和白塞氏病。作者讨论了目前对免疫微环境、新型致病免疫细胞、转录特征、分子异质性以及这些系统性 AID 的遗传变异的认识，基于 scRNA-seq 结合其他时空转录组技术。

作者还涵盖了广泛的器官特异性 AID，包括皮肤病；影响眼睛、肝脏、胰腺、胆囊、肌肉、关节和骨骼的疾病；以及呼吸系统、神经系统、胃肠道的自身免疫性疾病、泌尿系统、生殖系统和循环系统。

他们讨论了 scRNA-seq 在了解白癜风、特应性皮炎、牛皮癣等皮肤病的发病机制。本综述中讨论的神经系统相关 AID 是多发性硬化症、视神经脊髓炎谱系疾病和重症肌无力。同时，呼吸道自身免疫性疾病包括特发性肺纤维化和抗 MDA5 抗体相关的快速进展性间质性肺病。

这篇详细的综述还涵盖了视觉辅助，如 Graves 眼病和青光眼、心血管自身免疫性疾病，包括自身免疫性心肌炎；肝胆AID，如自身免疫性肝炎和原发性硬化性胆管炎。

基于 scRNA-seq 对 I 型糖尿病、炎症性肠病、抗合成酶抗体综合征等骨骼和肌肉疾病以及间质性膀胱炎、免疫球蛋白 A 肾病和终末期肾病等自身免疫性疾病的机制的理解该评价涵盖了阶段肾病。还讨论了由于自身免疫问题引起的子宫内膜异位症和反复流产。

结论

总体而言，这篇综述对从单细胞分离方法到序列数据下游分析的 scRNA-seq 流程进行了透彻的了解。作者提供了大量信息，说明当前基于 scRNA-seq 技术对各种全身性和器官特异性自身免疫和自身炎症性疾病的理解。

Zeng, L., Yang, K., Zhang, T., Zhu, X., Hao, W., Chen, H., &葛杰（2022）。单细胞转录组测序在自身免疫性疾病和自身炎症性疾病中的研究进展：综述。自身免疫杂志。 doi：https://doi.org/10.1016/j.jaut.2022.102919https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896841122001275?via%3Dihub