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更新(月/日/年):2024 年 2 月 2 日

同时解码 10,000 个细胞的聚糖和单细胞中的基因表达

– 促进聚糖在疾病检测、预防和治疗中的使用 –

 
研究人员) TATENO Hiroaki,细胞与分子生物技术研究所多细胞系统调节研究组组长

积分

  • 液滴技术可在一次实验中获取 10,000 个细胞中每个细胞的聚糖和 RNA 信息
  • 各种细胞的聚糖谱的全面鉴定
  • 为阐明疾病原因以及开发新药物和预防方法做出贡献

新研究成果图

本研究获得的结果以及未来的发展


背景

近年来,为了阐明癌症、阿尔茨海默病、生活习惯病等疾病的发病机制,开发新药,甚至开发预防方法,获取引起这些疾病的细胞中表达的所有生物分子的信息(组学信息)的技术的发展引起了人们的关注。特别是,为了开发实现健康长寿社会所需的新医疗技术,有必要获取单个细胞的组学信息,而不是传统获取大量细胞群的信息。分析每个细胞中RNA表达的技术(scRNA-seq方法)不仅可用于基础研究,还可用于新医疗技术的开发。 (scRNA-seq)在世界各地广泛应用,不仅用于基础研究,还用于新药的开发。

然而,传统的scRNA-seq方法只能分析细胞内RNA表达,无法直接分析聚糖(定位于细胞表面的生物分子)的信息。由于聚糖的庞大且支化结构,聚糖的分析需要大量的时间和精力,并且很难快速分析大量的样品。因此,聚糖尚未在药物发现和医疗保健中得到充分利用。

 

摘要

AIST 的研究人员与筑波大学合作,开发了一种液滴型单细胞聚糖-RNA 测序方法(液滴型 scGR-seq 方法),可使用下一代测序仪同时分析从组织和其他来源分离的约 10,000 个细胞中表达的聚糖和 RNA。我们开发了一种液滴型 scGR-seq 方法。

细胞表面聚糖可用作各种疾病的药物靶标以及再生医学细胞的质量控制。过去,我们开发了一种技术,使多个细胞与带有DNA条形码标记的凝集素(糖结合蛋白)反应,将每个细胞分离到微量离心管中,并使用下一代测序仪获取每个细胞中细胞外聚糖和细胞内RNA表达的信息。然而,传统的板式方法(将一个细胞分配到微量离心管中)在一次实验中可以分析的细胞数量仅限于数百个。随着液滴技术的引入,一次实验可以分析大约10,000个细胞,与传统方法相比,可以处理的细胞数量增加了100倍。这使得能够更全面地分析不同细胞类型之间的差异以及同一细胞类型内细胞表面聚糖的多样性,以及快速获取仅包含少量细胞的稀有细胞的信息。





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