产品简介 技术流程 样本要求 案例分析 FAQ

技术简介


10x Genomics单细胞ATAC测序产品整合了微流控单细胞捕获技术及传统ATAC测序原理。主要用于表观调控探究,构建染色质开放区域图谱,探索那些基因可能要发生转录,研究信息位于10x Genomics单细胞转录组上游,多与其连用。样本一分为二,分别开展10x Genomics单细胞转录组和10x Genomics单细胞ATAC,依靠第三方软件进行数据整理。


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技术流程


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样本要求


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案例解析



从单细胞层面揭示新冠肺炎恢复期患者免疫记忆形成的表观遗传机制


Single-cell epigenomic landscape of peripheral immune cells reveals establishment of trained immunity in individuals convalescing from COVID-19


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研究背景


如今新冠疫情何时休是全球最关心的问题,而开发有效的疫苗是结束新冠肺炎大流行的主要方法之一。然而如何评估候选疫苗免疫反应的保护性和持久性仍尚未可知。病毒感染或者疫苗接种后,能诱导天然免疫细胞表现出类似于适应性免疫细胞的免疫记忆特征。因此,研究COVID-19康复个体的先天性和适应性免疫反应,尤其是免疫记忆机制的建立,有助于进行候选疫苗的筛选评估。


研究思路


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研究结果


COVID-19恢复期患者外周血免疫细胞表观遗传图谱

研究者从8名新冠肺炎康复者中共收集72318个外周血单核细胞,从5名健康献血者中收集了24997个外周血单核细胞,并从公共数据库收集一个额外数据集作为对照,利用10xscATAC测序,构建了外周血免疫细胞表观遗传图谱(图1c)。样本间比对分析发现COVID-19康复个体中,单核细胞谱系以及效应和记忆CD8+T细胞的频率增加,而B细胞谱系的频率降低(图1g)。为了深入了解造成健康和康复个体差异的原因,研究者接着分别对每个谱系做了进一步聚类分析。


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1外周血免疫细胞表观遗传图谱


COVID-19中连续训练和激活的单核细胞

对COVID-19单核细胞ATAC数据分析发现COVID-19康复者外周血中富集了TBET-enrichedCD16+和IRF1-enrichedCD14+单核细胞,经分析确定具有训练和激活的表观状态。


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图2 CD14+和CD16+单核细胞的表观基因组分化轨迹.jpg

2 CD14+和CD16+单核细胞的表观基因组分化轨迹


COVID-19康复的个体中B细胞表观遗传分析

B细胞谱系表观遗传拟时序分化轨迹在健康供体和COVID-19康复个体之间存在差异,表明SARS-CoV-2感染诱导了不同的B细胞发育程序。TF分析结果表明,差异阳性TF调节因子促进了健康供体的B细胞维持和体内平衡,促进了从COVID-19康复的个体的B细胞活化、分化和IgG类别转换重组(图3)。COVID-19康复者各个阶段的B细胞表现出IgG类别转换以及抗体分泌的浆细胞样分化特征。


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3 B细胞簇表观遗传分析


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4 Covid-19康复患者CD8+T细胞的表观遗传和TCR分析



研究结论


本研究利用10x scATAC技术,分析了新冠肺炎恢复期患者免疫细胞群的分布。通过分别对三个主要细胞类群的进一步聚类及拟时序分化轨迹分析,同时结合新型的Ti-ATAC-seq技术,深入揭示了新冠肺炎恢复期患者中单核细胞、B细胞和T细胞免疫记忆形成的表观遗传机加深了我们对宿主感染SARS-CoV-2后,体内免疫应答的表观遗传调控机制的了解,为后续评估不同候选疫苗的效果提供了数据基础。


参考文献


[1] You M et al. Single-cell epigenomic landscape of peripheral immune cells reveals establishment of trained immunity in individuals convalescing from COVID-19. Nat Cell Biol. 2021 Jun; 23(6):620-630.

FAQ



Q

10X scATAC和10X scRNA如何联合使用?



A

细胞量足够的情况下,一份单细胞悬液可以分成两份,一份进行10X scRNA,另一部分抽核后进行10X scATAC。依靠第三方软件进行关联,或者采用ATAC+GEX双组学试剂盒对同一份样本捕获两个组学信息,值得注意的是,双组学的转录组数据来源于细胞核。