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水產(chǎn)+感染+單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序？相關(guān)研究文獻(xiàn)集錦一鍵get！

2024-06-17

水產(chǎn)+感染+單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(3).jpg

隨著全球水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，病害問題成為制約產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的病害防控方法在應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的病原體挑戰(zhàn)時(shí)顯得捉襟見肘。幸運(yùn)的是，現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，尤其是單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，為我們提供了深入探究病原體與宿主相互作用的強(qiáng)有力工具。本文精選5篇相關(guān)文獻(xiàn)，帶您探究如何利用這一前沿技術(shù)洞察水產(chǎn)動(dòng)物感染的分子機(jī)制，為病害防控開辟新路徑。

文獻(xiàn)1

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發(fā)表期刊：Cell

物種信息：11只感染結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）14天的斑馬魚模型的>220個(gè)肉芽腫

測(cè)序信息：10X Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組

研究簡(jiǎn)介

結(jié)核病的病理特征是結(jié)核肉芽腫的形成，這種結(jié)構(gòu)來源于感染結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）的宿主免疫細(xì)胞的聚集。結(jié)核性肉芽腫是一種高度組織化的結(jié)構(gòu)，通常由Mtb駐留的壞死細(xì)胞碎片的內(nèi)核，外周一層上皮樣巨噬細(xì)胞，以及邊緣的淋巴細(xì)胞簇組成。斑馬魚-M. marinum模型已成為研究分枝桿菌感染和肉芽腫形成的宿主和病原體遺傳學(xué)的有效模型，可再現(xiàn)中央壞死和巨噬細(xì)胞上皮樣分化特征。這項(xiàng)研究通過對(duì)斑馬魚肉芽腫的單細(xì)胞RNA測(cè)序分析和對(duì)結(jié)核分枝桿菌感染獼猴的分析，提出stat6介導(dǎo)的2型免疫信號(hào)是上皮化和肉芽腫形成所必需的，并建立了產(chǎn)生分枝桿菌感染標(biāo)志性結(jié)構(gòu)的信號(hào)通路。

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圖：斑馬魚肉芽腫的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜

文獻(xiàn)2

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發(fā)表期刊：Brain Behavior and Immunity

物種信息：SARS-CoV-2 S RBD感染的斑馬魚嗅覺器官

測(cè)序信息：10X Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組

研究簡(jiǎn)介

嗅覺喪失，是SARS-CoV-2感染的一種普遍癥狀，可能是由于非神經(jīng)元細(xì)胞感染和鼻上皮損傷等導(dǎo)致，而不是通過直接感染嗅覺感覺神經(jīng)元（OSNs）。作者之前已證明病毒蛋白足以引起硬骨魚嗅覺器官（OO）的神經(jīng)免疫反應(yīng)，進(jìn)一步推測(cè)SARS-CoV-2棘突(S)蛋白會(huì)引起嗅覺損傷和嗅覺功能障礙。使用成年斑馬魚模型，作者發(fā)現(xiàn)鼻內(nèi)傳遞的SARS-CoV-2 S RBD（SARS-CoV-2 S1蛋白的一個(gè)片段，RBD）主要與嗅覺器官的非感覺上皮結(jié)合，并誘發(fā)嚴(yán)重的嗅覺組織病理學(xué)改變，比如纖毛喪失、出血和水腫。電生理記錄顯示，經(jīng)SARS-CoV-2 S RBD治療的動(dòng)物對(duì)食物和膽汁氣味的嗅覺功能受損，但是沒有檢測(cè)到對(duì)食物行為偏好的喪失。成年斑馬魚嗅覺器官的單細(xì)胞RNA-Seq表明，支持細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和髓系細(xì)胞中嗅覺受體表達(dá)和炎癥反應(yīng)發(fā)生廣泛缺失，同時(shí)Treg數(shù)量減少。總之，該研究結(jié)果支持了病毒衍生蛋白如SARS-CoV-2 S RBD可能具有神經(jīng)毒性作用的觀點(diǎn)。

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圖：成年斑馬魚嗅覺器官的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜

文獻(xiàn)3

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發(fā)表期刊：SCIENCE CHINA Life Sciences

物種信息：健康對(duì)照和RGNNV病毒感染的斜帶石斑魚的脾臟和胸腺

測(cè)序信息：10X Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組

研究簡(jiǎn)介

中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central Nervous System，CNS)尤其是大腦因其受血腦屏障的保護(hù)認(rèn)為其存在“免疫特權(quán)”，中樞神經(jīng)免疫細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的守護(hù)者，其中T細(xì)胞對(duì)中樞神經(jīng)抵抗外來病毒的感染有重要作用，但是關(guān)于脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)中T細(xì)胞的來源還還不清楚。在硬骨魚中，往往認(rèn)為外周器官的T細(xì)胞來自于胸腺，對(duì)于魚類腦中T細(xì)胞的來源還鮮有報(bào)道。本文作者通過對(duì)健康和RGNNV病毒感染的斜帶石斑魚的脾臟和胸腺組織進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序發(fā)現(xiàn)，slc43a2+ T細(xì)胞在脾臟中分化和成熟，在病毒感染時(shí)穿過血腦屏障浸潤(rùn)大腦，產(chǎn)生細(xì)胞因子來進(jìn)行抗病毒應(yīng)答。然而，slc43a2+ T細(xì)胞如何識(shí)別和定位到大腦仍有待探索。總之，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)理解硬骨魚在病毒感染期間的免疫監(jiān)測(cè)和反應(yīng)機(jī)制具有重要意義，并可能有助于開發(fā)治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)病毒感染的新療法。

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圖：健康對(duì)照和病毒感染的石斑魚脾臟和胸腺的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜

文獻(xiàn)4

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發(fā)表期刊：Cell Reports

物種信息：健康正常的成年斑馬魚腸道和霍亂弧菌感染的斑馬魚腸道

測(cè)序信息：10X Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組

研究簡(jiǎn)介

霍亂弧菌是一種水生細(xì)菌，可導(dǎo)致嚴(yán)重且有可能致命的腹瀉。盡管它威脅到了全球健康，但大家對(duì)弧菌感染后腸道黏膜對(duì)其做出的反應(yīng)仍然了解有限，這不利于制定有效的預(yù)防和治療戰(zhàn)略。本研究利用自然感染模型，結(jié)合生理和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序來研究健康正常的成年斑馬魚腸道和霍亂弧菌感染的斑馬魚腸道之間的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，霍亂弧菌感染會(huì)引起輕微的粘膜免疫反應(yīng)，其特征是T細(xì)胞激活并增強(qiáng)抗原捕獲能力；霍亂弧菌會(huì)抑制宿主干擾素信號(hào)；干擾素的異位激活改變了感染的過程。同時(shí)作者還發(fā)現(xiàn)，成年斑馬魚的腸道與哺乳動(dòng)物的腸道有相似之處，包括Best4+ cells、tuft cells和basal cycling cells的存在。這些發(fā)現(xiàn)為宿主-病原體的相互作用提供了重要的見解，并強(qiáng)調(diào)了斑馬魚作為弧菌感染的自然模型的實(shí)用性。

未命名1718674215.png

圖：健康正常的成年斑馬魚腸道和霍亂弧菌感染的斑馬魚腸道單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜

文獻(xiàn)5

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發(fā)表期刊：Journal of Virology

物種信息：健康和白斑綜合癥病毒(white spot syndrome virus, WSSV)感染24h后的南美白對(duì)蝦血細(xì)胞

測(cè)序信息：10X Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組

研究簡(jiǎn)介

該研究共鑒定出16個(gè)具有不同轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性的細(xì)胞群體，他們?cè)诮】岛蚖SSV感染的血細(xì)胞中占比分布上有差異，并在抗病毒免疫應(yīng)答中發(fā)揮不同的作用。通過與WSSV基因組比對(duì)，作者發(fā)現(xiàn)所有血細(xì)胞群都可能被WSSV病毒感染，特別是cluster8，其WSSV基因轉(zhuǎn)錄水平最高，并且對(duì)病毒感染表現(xiàn)出細(xì)胞類型特異性的抗病毒應(yīng)答。對(duì)cluster的進(jìn)一步分析揭示了血細(xì)胞免疫反應(yīng)和病毒感染之間微妙的動(dòng)態(tài)平衡。對(duì)血細(xì)胞群的軌跡分析結(jié)果顯示，處于免疫靜息狀態(tài)的血細(xì)胞在WSSV感染后會(huì)被顯著激活，然后通過分化為具有不同功能的血細(xì)胞亞群。綜上所述，該研究結(jié)果揭示了南美白對(duì)蝦血細(xì)胞應(yīng)對(duì)WSSV感染的不同反應(yīng)和其免疫功能分化過程，為系統(tǒng)了解不同血細(xì)胞亞群對(duì)抗病毒感染的協(xié)同免疫應(yīng)答機(jī)制提供了必要的資源。

圖片21.png

圖：南美白對(duì)蝦血細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析

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轉(zhuǎn)錄組

單細(xì)胞組

蛋白組

表觀基因組學(xué)

代謝組

微生物組

微生物基因組

動(dòng)植物基因組

人基因組

三代測(cè)序服務(wù)

常規(guī)分子實(shí)驗(yàn)

常規(guī)測(cè)序與合成

微生物采樣工具

婦幼健康

腫瘤早篩

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NGS測(cè)序平臺(tái)

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