在閱讀文獻(xiàn)時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)看到有些課題組使用了單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq），有些則使用了單細(xì)胞核RNA測(cè)序（snRNA-seq）。一字之差，似乎也暗藏玄機(jī)。盡管這兩種技術(shù)的原理相似，但它們各有優(yōu)勢(shì)，因此適合不同的應(yīng)用。本文討論了scRNA-seq和snRNA-seq的各個(gè)方面，也介紹了如何為您的研究選擇合適的方法。
scRNA-seq和snRNA-seq有何區(qū)別？
這兩種技術(shù)的主要區(qū)別在于它們的樣本制備方法。在開(kāi)展scRNA-seq分析時(shí)，您需要分離整個(gè)細(xì)胞，這樣才能捕獲和分析細(xì)胞內(nèi)的RNA。與此不同，snRNA-seq只需分離出細(xì)胞核，重點(diǎn)是捕獲和分析細(xì)胞核內(nèi)的RNA。
Bio-Techne的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用科學(xué)家Alberim Kurtishi博士解釋說(shuō)，盡管存在差異，但scRNA-seq和snRNA-seq在測(cè)序時(shí)覆蓋的基因數(shù)量不相上下。不過(guò)，他也指出，在某些情況下這兩種方法各有優(yōu)勢(shì)。
snRNA-seq
Kurtishi指出，snRNA-seq是一種高效的方法，可以高通量地分析特定組織內(nèi)的數(shù)千個(gè)轉(zhuǎn)錄組。這項(xiàng)技術(shù)也為研究人員帶來(lái)了靈活性，可以使用新鮮、冷凍或固定的組織樣本。此外，snRNA-seq還能適應(yīng)更廣泛的組織類型，并在復(fù)雜的情景下提供強(qiáng)大的性能。
之前的研究表明，snRNA-seq能夠有效分析復(fù)雜的細(xì)胞類型，包括腎細(xì)胞1、心臟細(xì)胞2和神經(jīng)元3。它的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)。與scRNA-seq相比，snRNA-seq誘導(dǎo)應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生率更低。這可以大大改善測(cè)序數(shù)據(jù)的解釋。
Kurtishi還強(qiáng)調(diào)，snRNA-seq能夠有效分析稀有細(xì)胞以及以往難以分析的多種細(xì)胞。在腫瘤研究等敏感的研究領(lǐng)域，這種差別尤為重要。他指出，scRNA-seq在嘗試分離稀有的腫瘤細(xì)胞時(shí)可能會(huì)遇到挑戰(zhàn)，但snRNA-seq已被證明可從腫瘤中捕獲多種細(xì)胞類型。
snRNA-seq的一個(gè)主要局限是無(wú)法對(duì)細(xì)胞質(zhì)DNA進(jìn)行測(cè)序，因?yàn)樗荒苁占头治黾?xì)胞核轉(zhuǎn)錄本。由于某些轉(zhuǎn)錄本在細(xì)胞核中的豐度較低，因此它們不大適合用snRNA-seq進(jìn)行分析4。
scRNA-seq
就目前來(lái)說(shuō)，scRNA-seq仍是研究細(xì)胞異質(zhì)性時(shí)最常用的工具，有許多技術(shù)和流程是圍繞它來(lái)設(shè)計(jì)的。這種方法能夠?qū)?xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行測(cè)序，讓研究人員更全面了解轉(zhuǎn)錄組。此外，scRNA-seq的通量更高，可擴(kuò)展性更好。Kurtishi還指出，scRNA-seq對(duì)新鮮解離組織或細(xì)胞懸液特別有效。
盡管許多組織類型都適合scRNA-seq流程，但某些組織或特定條件可能不兼容。scRNA-seq的另一個(gè)缺點(diǎn)是細(xì)胞解離過(guò)程可能比較繁瑣和困難，通常涉及到復(fù)雜的操作，需要長(zhǎng)時(shí)間的孵育。這種解離過(guò)程可能會(huì)因細(xì)胞應(yīng)激而產(chǎn)生偏倚。此外，人們還觀察到，scRNA-seq會(huì)偏向某些細(xì)胞類型，比如免疫細(xì)胞，從而使結(jié)果出現(xiàn)偏差5。
需要注意的問(wèn)題
在使用scRNA-seq和snRNA-seq方法時(shí)，將組織解離為單細(xì)胞或單細(xì)胞核都頗具挑戰(zhàn)性。這一過(guò)程可能很耗時(shí)，而且需要精心準(zhǔn)備多種試劑。Kurtishi建議研究人員在制備單細(xì)胞文庫(kù)之前控制好細(xì)胞或細(xì)胞核在冰上的時(shí)間，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間放置可能會(huì)影響結(jié)果質(zhì)量。他還建議準(zhǔn)備好足夠的組織，因?yàn)橛袝r(shí)候需要第二輪解離才能獲得理想的樣本。
在比較scRNA-seq和snRNA-seq的數(shù)據(jù)質(zhì)量和分辨率時(shí)，Kurtishi指出，就回收的細(xì)胞數(shù)量和篩選的基因而言，這兩種方法產(chǎn)生的結(jié)果非常相似。不過(guò)在將這些技術(shù)用于同一樣本時(shí)，差異就出現(xiàn)了。它們往往會(huì)捕獲不同類型的細(xì)胞。多項(xiàng)研究都強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)，它們采用這兩種方法對(duì)相同的組織進(jìn)行分析，結(jié)果顯示回收了不同的細(xì)胞亞群5,6。
最新的技術(shù)進(jìn)展
近年來(lái)，兩種方法都取得了重大進(jìn)展，大大擴(kuò)展了它們的應(yīng)用范圍。Kurtishi解釋說(shuō)，對(duì)于一些具有挑戰(zhàn)性的樣本，snRNA-seq取得了較好的效果，實(shí)現(xiàn)了高效的樣本處理。他特別指出，由于死后大腦樣本得到了成功解離，神經(jīng)元研究也有了改進(jìn)。
Kurtishi強(qiáng)調(diào)的另一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是2020年的一項(xiàng)研究，德國(guó)科學(xué)家成功利用snRNA-seq對(duì)整個(gè)哺乳動(dòng)物心臟進(jìn)行了測(cè)序2。由于心臟組織很難解離成單細(xì)胞而不造成損傷，這項(xiàng)任務(wù)很難由scRNA-seq來(lái)完成。
結(jié)語(yǔ)
在選擇單細(xì)胞分析的方法時(shí)，了解scRNA-seq與snRNA-seq之間的細(xì)微差別至關(guān)重要。在分析容易解離且抗壓力強(qiáng)的細(xì)胞時(shí)，scRNA-seq非常有效。它通過(guò)捕獲單個(gè)細(xì)胞的完整轉(zhuǎn)錄組，全面了解細(xì)胞功能。
相比之下，在處理大腦等難以解離的組織或研究存檔或冷凍樣本時(shí)，snRNA-seq通常是首選方法。這種技術(shù)能夠盡量減少細(xì)胞應(yīng)激和降解，有效保留細(xì)胞的完整性。另外一些考慮因素可能取決于樣本處理的實(shí)際情況?？偠灾?，選擇scRNA-seq還是snRNA-seq，取決于您的樣本以及您具體的研究目標(biāo)。
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（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-1） | 
