单细胞测序-类风湿性关节炎

原文： doi: http://dx.doi.org/10.1101/140848.

标题：Single-cell RNA-seq of rheumatoid arthritis synovial tissue using low cost microfluidic instrumentation

摘要：通过采用 Droplet-based single cell RNA-seq 实验技术方法，找到了在疾病组织里细胞的非均质性。他们主要强调的是这个droplet microfluidic techniques。加入了3D打印技术，RNA-seq技术和droplet技术来研究临床环境的单细胞转录组水平。样品是一位类风湿性关节炎患者的分解开的滑液腔关节。他们总共测序了8716个单细胞，细胞来自于滑膜接触手术。通过分析找到了转录组水平上不同的16个分组clusters。分组中包含了一些自身免疫相关的东西 （T and NK subset）。另外，找到了fibroblast（纤维细胞）亚群，被划分出来，通过THY1（CD90）和CD55的表达。近一步的实验表示，这些滑膜纤维细胞分别属于synovial intimal lining滑膜内腔衬里和synovial subintimal lining滑膜内腔衬里。 他们依然强调的是这个技术的可应用性质。

介绍：人类的组织功能是依靠不同细胞的高度有秩序的排列和关联，然而疾病状态下在细胞的均质性上就出现了混乱（perturbation），组织里面的细胞发生了形态和流通上的改变。所以研究和定义出病理组织细胞亚态，就会给我们跟多的有关病因和治疗上的理解。
技术上，优势，自动化automation， 微流体microfluidics，可以给单细胞加barcod。现在主要的单细胞测序可以达到10^4-105个单细胞，适合临床上研究一些组织。
RA是常见的自身性免疫疾病（1%）。RA影响关节内衬lining of the joint和滑膜synovial membrane，导致疼痛炎症painful inflammation，增生畸形hyperplasia， 关节损伤joint destruction。在临床上，RA除了有软骨和骨头腐蚀的特点外还有产生自身抗体autoantibody production。 关节滑膜和其他组织的膜，只有一个epithelial layer， 关节滑膜会有有2-3细胞厚度的对齐排列的纤维细胞和巨噬细胞。在RA里关节内衬会增厚到10-20个细胞厚度。而且纤维细胞很有侵入性synovial fibroblasts assume an aggressive phenotype，很代表性的是它会产生一些细胞因子cytokines，趋化因子chemokines，细胞外基质的改变的因子extracellular matrix
remodeling factors。最终导致里，大量的积累淋巴球lymphocytes，巨噬细胞macrophages，树枝状细胞（包含在滑膜半衬纤维细胞里）dendritic cells amidst the subintimal synovial fibroblasts。先前的研究揭露了uncovered滑膜纤维细胞形态和表型上出现的异质性，观察到了它的活跃性和侵袭性的行为。原位杂交分析（situ hybridization ）发现了non-uniform activation of inflammatory drivers and matrix metalloproteinases。