01
又双叒叕一物种单细胞图谱完成：郭国骥团队绘制两栖动物非洲爪蟾的单细胞图谱
在物种进化的进程中，两栖动物是由水生到陆生的关键枢纽，两栖动物单细胞图谱的缺失使得人们无法很好的解析物种进化的层级。现在人类、猴、小鼠、斑马鱼和果蝇等物种多组织多器官的单细胞图谱陆续绘制完成。
该研究绘制了成年非洲爪蟾17个组织/器官和4个变态发育的时期图谱，获得超过500,000个单细胞转录组数据，并将数据与斑马鱼、非洲爪蟾、小鼠和人细胞图谱进行比较，发现内皮细胞在脊椎动物进化过程中具有较高的保守性，并确定了谱系保守的调控因子。另外在非洲爪蟾的呼吸系统中发现了与斑马鱼和小鼠高度关联性的肺上皮细胞，同时也发现了与斑马鱼鳃高度关联的细胞类型，阐述了水生、两栖、陆生动物呼吸系统进化关系，然后对其变态发育的四个时期进行研究，发现在变态发育高峰期同时存在表达hbd（幼年特异）和hba1（成年特异）的红细胞亚群，说明红细胞的在该过程中是过渡转化方式。
该研究补充了水生到陆生进化中间阶段的物种细胞图谱，为物种进化研究提供了更丰富的信息。
02
宋洪军/明国莉团队报道人类海马区未成熟神经元的分子图谱
成年哺乳动物大脑的海马区域终生存在神经发生现象，这一过程是由活化的神经干细胞产生增殖的中间神经祖细胞和成神经细胞，进而分裂成为未成熟的齿状回颗粒细胞，最终成熟并融入神经环路之中。但在人类中，更多的研究者认为在胎儿出生后青少年期未成熟神经元急剧下降，但在成年之后是否还存在未成熟的神经元一直存在争议。之前的研究大多基于以传统的未成熟神经元的标记物Doublecortin（DCX）的免疫组织化学结果，但因为方法可变因素较多一直没有定论。
该研究采用单核转录组测序技术对0-92岁的人脑组织的海马区进行研究，发现人脑的海马区域终生存在未成熟神经元，其占比在出生后随年龄缓慢降低，这些未成熟神经元的分子属性也会随年龄发生变化，并且易于受多种神经或精神类疾病影响。但是这些神经元究竟是后天新生的，还是出生阶段早已形成的呢？在该研究中突破人体无法进行核苷酸类似物标记而不能真实判断神经发生是否存在的限制，采用成年海马脑切片后EdU示踪细胞分裂的方法，证实了成年人类的海马具有新产生神经元的能力，进而提出了人脑海马未成熟神经元的形成和成熟过程提出了新的假说，即灵长类、尤其是人类的未成熟神经元的成熟极为缓慢，齿状回神经发生系统只需相对低频的中间神经祖细胞和成神经细胞增殖水平，就能在系统中终生维持一个数量可观的未成熟神经元细胞群。
综上所述，本项研究揭示了人类海马未成熟神经元在整个生命周期和神经疾病中的转录组学特征，为进一步探索其在脑部疾病中的应用奠定了分子生物学基础。
03
空间转录组降噪新方法--sprod
空间转录组弥补了单细胞无法提供的空间位置信息，但是由于每个测序位点上单薄的低通量测序深度以及为了保留测序位置所执行的额外实验步骤造成噪音，这些噪音给研究者们从宝贵的空间转录组数据提取出有价值的信息制造了巨大的障碍。
本文发明的Sprod方法，其使用空间转录组数据特有的空间位置和病理学图像的信息，来修正空间转录组基因表达谱数据中的噪音。通过分析不同测序位点的空间距离和基因表达谱特征，将测序位点放入这个隐图中。空间转录组的表达谱信息根据这个隐图流动，从而实现表达谱数据的降噪。Sprod可以应用于各种空间转录组技术，如Visium、Slide-Seq、HDST、Seq-Scope等。分辨率越高的技术类型，噪音越大，Sprod的作用也越大。降噪后的数据在差异表达分析，信号通路富集，细胞间通讯，等各方面的下游分析中，都有了生物学上更合理的结果。
04
中枢神经系统（CNS）的巨噬细胞多样化研究：衰老和神经变性相关小胶质细胞的“两面性”
中枢神经系统的巨噬细胞包括（1）与神经细胞一起发育和工作的小胶质细胞，（2）位于脑膜、脉络丛和血管周围空间的边界相关巨噬细胞（BAM），（3）在神经退行性病变部位的疾病相关小胶质细胞（DAM），其中BAM与炎症后的病理生理学和组织损伤有关，而在神经退行性变部位发现的DAM却被认为具有保护作用，这两种细胞的起源、同质性、之间的分化关系一直存在异议。
本研究整合了6个小鼠大脑scRNA-seq数据集，跨越从胚胎发育到衰老和神经退行性病变的免疫细胞图谱，通过DAM特征基因的分析发现两种小胶质细胞，一种位于发育小胶质细胞区域（DAM），而另一种成熟小胶质细胞区域内，由于炎症基因的高表达将其定义为疾病炎症巨噬细胞（DIM），并且发现DIM在小鼠出生后才出现并在一岁以上的小鼠中急剧增加，在其他原因诱发炎症时，发现大脑中单核细胞衍生的巨噬细胞显著增加并且高表达DIM特异性过表达基因CD83，说明了DIM的来源是单核巨噬细胞，并且这群细胞和AD大脑中的Aβ显著重叠，该结果在成年人scRNA-seq中也得到证实，表明这三种细胞群体在大脑发育、衰老和神经退行性变期间的程序在这两个物种之间可能是保守的。
这项研究揭示了神经系统DAM群体的异质性，绘制了脑髓样细胞在发育、稳态和疾病中的异质性的个体发育模型，并确定了在小鼠和人类衰老和神经炎症期间可靶向的新细胞群。
05
第一篇健康女性母乳单细胞图谱出炉：母乳细胞参与婴儿的发育，坚持母乳喂养有好处！
母乳含有生长因子、免疫调节成分以及细菌和母乳细胞，这些成分能够在产后促进婴儿器官的生长和发育，除了母乳细胞其他成分和牛奶中相差不大，那么母乳细胞是怎样促进婴儿发育的尚不清楚，确定其作用的第一步是鉴定和表征。
本文利用流式细胞术、RT-qPCR和scRNA-seq对新鲜的母乳细胞进行分析，发现上皮如细胞是母乳中最丰富的细胞群，除此之外还有免疫细胞和间充质细胞，由于母乳是潜在的干细胞来源之一，本文中研究者利用RT-qPCR对分选的上皮细胞进行干细胞调节因子的检测（SOX2，TRA-1-60，NANOG和SSEA4），发现只有5%的上皮细胞具有四种干细胞标记阳性。流式分选的方法只能利用已知的细胞标记对母乳细胞进行表征，为了获得更多的信息，研究这进一步利用scRNA-seq对母乳进行了分析，共获得了9个细胞亚群，识别了巨噬细胞，T细胞和7个cluster的上皮细胞，这些上皮细胞也进一步识别了独特的亚群，功能主要分布在肠道发育的FGFBP1乳细胞，脂肪酸合成和胰岛素抵抗PTPRF乳细胞，分泌/趋化上皮细胞，凋亡上皮细胞组成，拟时序分析发现了母乳干性较强的细胞与其他母乳上皮细胞的分化轨迹。
该研究是首篇表征健康女性的母乳细胞的单细胞文章，这些细胞类型如何参与婴儿的发育还需要进一步研究。
参考文献：
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