單細(xì)胞核RNA測序的優(yōu)勢及單細(xì)胞核提取與文庫預(yù)構(gòu)建解決方案的介紹

單細(xì)胞測序（Single-Cell Sequencing）是生命科學(xué)研究的一個(gè)重要工具，它允許科學(xué)家在單個(gè)細(xì)胞水平上研究基因組、轉(zhuǎn)錄組和表觀基因組。其重要性在于它能夠揭示細(xì)胞間的微妙差異，而這些差異在使用傳統(tǒng)的多細(xì)胞的測序技術(shù)時(shí)可能會(huì)被忽視。

在生物醫(yī)學(xué)研究中，單細(xì)胞測序的應(yīng)用非常廣泛，涵蓋了諸如：癌癥研究、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、免疫學(xué)等諸多方面。同時(shí)，單細(xì)胞測序還在新冠病毒研究中發(fā)揮了重要作用，幫助科學(xué)家理解病毒如何影響不同的細(xì)胞類型，以及宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)。單細(xì)胞測序能幫助研究者更深入理解細(xì)胞的復(fù)雜性和生物體的功能機(jī)制。
 

▲ scRNA-seq

盡管單細(xì)胞測序技術(shù)展現(xiàn)出在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究方面具備卓越的突破性潛能，然而仍有諸多局限因素需要應(yīng)對(duì)。在樣本準(zhǔn)備和細(xì)胞分離上，單細(xì)胞測序的結(jié)果高度依賴于能否成功將單個(gè)細(xì)胞從復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)中精準(zhǔn)分離出來。這意味著對(duì)于組織解離而成的細(xì)胞懸液的細(xì)胞活性和細(xì)胞數(shù)目有著較高的要求，這進(jìn)一步?jīng)Q定了絕大多數(shù)經(jīng)過冷凍處理的寶貴臨床樣品并不適宜開展單細(xì)胞核RNA測序。
 

值得注意的是，單細(xì)胞核RNA測序（snRNA-seq）相比于傳統(tǒng)的單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq），具有一些顯著優(yōu)勢。 

1、樣本適用性廣泛
snRNA-seq不僅適用于新鮮樣本，也適合于難以解離的樣本和冰凍樣本，這使得它能夠利用那些存放在超低溫冰箱中的珍貴臨床樣本。

2、減少人為引入的轉(zhuǎn)錄偏差
由于細(xì)胞核在凍存狀態(tài)下的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)已經(jīng)被抑制并固定，snRNA-seq可以更真實(shí)地反映細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄狀態(tài)，從而提高數(shù)據(jù)的可靠性。

3、提高細(xì)胞類型的全面性
snRNA-seq通過機(jī)械破碎或化學(xué)破碎直接從凍存狀態(tài)下提取細(xì)胞核，避免了酶解法可能引入的解離偏好性，從而更全面地回收細(xì)胞類型。

4、操作步驟相對(duì)簡單
提取細(xì)胞核的過程相對(duì)于制備單細(xì)胞懸液來說更簡單，降低了細(xì)胞核損耗的可能性。

5、增加了細(xì)胞類型鑒定的分辨率
snRNA-seq通過分析細(xì)胞核內(nèi)的RNA，包括內(nèi)含子區(qū)域的reads，提高了識(shí)別細(xì)胞類型的敏感性。

總的來說，snRNA-seq是一個(gè)強(qiáng)大的工具，能夠解決scRNA-seq中存在的一些主要問題。

瑞沃德提供組織單細(xì)胞核提取與文庫預(yù)構(gòu)建解決方案

組織樣本解離
瑞沃德單細(xì)胞懸液制備儀可一鍵上機(jī)，內(nèi)置專用提核程序精準(zhǔn)機(jī)械切割，可以將不同來源的組織樣本進(jìn)行細(xì)胞解離，從新鮮和冷凍的組織樣本中高效、快速的獲得單核懸浮液。將組織切成小塊，投入瑞沃德組織處理管中混合試劑，運(yùn)行預(yù)設(shè)提核程序解離，然后冰上反應(yīng)裂解，收集獲得單核懸液。
 

▲ 細(xì)胞核臺(tái)盼藍(lán)染色鏡檢，顯示細(xì)胞碎片等雜質(zhì)＜10%

單核RNA-seq
準(zhǔn)備單核懸液計(jì)數(shù)質(zhì)量控制滿足后續(xù)測序上機(jī)需求，測序步驟大致包括，核分離為單個(gè)加入試劑被包裹為液滴/液珠，后經(jīng)過一系列逆轉(zhuǎn)錄、cDNA擴(kuò)增、文庫構(gòu)建等處理，再使用適當(dāng)?shù)钠脚_(tái)對(duì)文庫進(jìn)行測序，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得到測序結(jié)果。

總而言之，單細(xì)胞核測序技術(shù)在樣本適用性上較單細(xì)胞 RNA 測序技術(shù)更有優(yōu)勢，單細(xì)胞核的制備相對(duì)于單細(xì)胞懸液的制備要更簡單，獲得的基因信息相對(duì)更加豐富。然而，當(dāng)面臨選用何種測序手段的問題時(shí)，仍然應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際情況來做出決策，單細(xì)胞核測序無法完全取代單細(xì)胞RNA測序。單細(xì)胞核 RNA 測序的應(yīng)用仍需要不斷地進(jìn)行探索和研究。