单细胞转录组在细胞水平上展示了细胞中转录本差异变化，而代谢组则表征了组织中代谢物的差异变化，同时使用两种组学联合分析，可同时掌握细胞内的基因调控机制和代谢物丰度变化，揭示其间更深刻的分子机制。多组学联合分析是发表高分文章的必要策略，高分文章更是产出不断！接下来，为大家分享6篇经典的“单细胞转录组+代谢组”联合分析文章供大家借鉴参考，其中，前3篇为基迪奥生物项目文章，另3篇为国外顶刊文章，欢迎有相关意向的老师咨询。英文标题：ScRNA-seq reveals dark- and light-induced differentially expressed gene atlases of seedling leaves in Arachis hypogaea L.
发表期刊：Plant Biotechnology Journal该研究利用酶解法获得了黑暗与光照条件下花生幼苗（一周龄）叶片的原生质体细胞，并构建了黄化苗与绿苗的单细胞基因表达图谱。该研究基于细胞层面对叶肉细胞群中的叶绿色合成通路进行解析，鉴定到21个转录因子参与植物激素通路进而调控表皮细胞发育。图1.花生光暗两种形态的叶片表皮细胞的差异基因表达谱和激素谱英文标题：Early concentrate starter introduction induces rumen epithelial parakeratosis by blocking keratinocyte differentiation with excessive ruminal butyrate accumulation发表期刊：Journal of advanced researchDOI：10.1016/j.jare.2023.12.016本文研究了瘤胃上皮细胞的异质性、分化轨迹和角化，以阐明瘤胃上皮癌化过程，并找出导致瘤胃上皮角化的关键瘤胃代谢物。scRNA序列分析揭示了羔羊从分化角质形成细胞向终末分化角质形成细胞(TDK)转变的发育障碍。免疫荧光和qRT-PCR分析进一步验证了TDK标记基因的定位和表达。代谢组学分析显示瘤胃丁酸盐水平与瘤胃上皮细胞角化之间存在强烈的正相关性。图2. 与瘤胃上皮角质化相关的关键瘤胃代谢物的鉴定![]()
英文标题：A Single-Nucleus Resolution Atlas of Transcriptome and Chromatin Accessibility for Peanut (Arachis Hypogaea L.) Leaves技术策略：代谢组,scRNA-seq,10X ATAC-seqDOI：10.1002/adbi.202300410花生是世界范围内重要的食用油和蛋白质经济作物。然而，在单细胞分辨率下，对以花生为代表的异源四倍体豆科作物叶片发育过程中决定基因表达和染色质可及性的动力学机制知之甚少。本研究取发育3、5、7天花生叶片进行代谢组分析和snRNA/ATAC-seq。对于单细胞核转录组测序，作者对不同分群的上调基因进行了通路富集分析。随后发现了调节叶细胞增殖的关键转录因子（TF）网络。作者发现了AP2 TF可能参与调控叶细胞的总体分化。其表达受乙烯生物合成调控。作者推测乙烯-AP2信号调节花生叶片细胞的分化。乙烯可以通过激活AP2介导的转录导致分化。结合snRNA-seq和snATAC的分析，作者发现AHL11在叶肉发育过程中出现差异表达。AHL11亦有相关研究证明其在花生发育调控中的作用。作者通过过表达AHL11并进行代谢组分析，发现过表达植株的植物生长激素水平大幅上调。说明AHL11可能通过激活生长激素调控叶片的生长。图3. 双组学鉴定差异表达基因(DEGs)和核心转录因子互作网络单细胞转录组+代谢组+16S探索肠道微生物群诱导肿瘤免疫逃逸机制
英文标题：The IRG1–itaconate axis protects from cholesterol-induced inflammation and atherosclerosisDOI：10.1073/pnas.2400675121这篇文章主要探讨了免疫响应基因（IRG1）及其代谢产物itaconate（衣康酸）在调节动脉粥样硬化炎症中的作用。通过scRNA-seq揭示了IRG1在免疫细胞中的丰度变化，及在疾病中的调控机制。通过靶向代谢组检测了小鼠骨髓来源巨噬细胞中衣康酸的绝对含量，与IRG1表达趋势一致。之后还验证了衣康酸衍生物可以作为治疗的补充。多组学揭示微生物代谢物激活相关巨噬细胞的抗肿瘤免疫机制
英文标题：Tryptophan-derived microbial metabolites activate the aryl hydrocarbon receptor in tumor-associated macrophages to suppress anti-tumor immunityDOI：10.1016/j.immuni.2022.01.006本研究对肿瘤移植14天后的PDAC AhR缺失小鼠和PDAC正常小鼠的肿瘤样本进行scRNA-seq测序；对PDAC肿瘤内巨噬细胞、组织内巨噬细胞进行转录组检测；对使用乳酸菌属培养基上清液进行代谢组检测；对使用乳酸菌（L. murinus）、约氏乳杆菌（L. johnsonii）、罗氏乳杆菌（L. reuteri）、肠乳杆菌（L. intestinalis）灌胃处理的C57BL/6J小鼠胃肠道进行靶向代谢组检测，获取吲哚化合物含量；对使用抗生素氨苄西林（Amp）处理、耐万古霉素（Vanc）处理、对照组（CK）肿瘤小鼠的肠道内容物进行16S测序。文章借助单细胞测序、16S测序、代谢组检测共同揭示患有PDAC小鼠肠道中的乳酸菌可通过色氨酸代谢途径生成吲哚类化合物，进而激活巨噬细胞AhR活性，诱导免疫抑制和促进肿瘤生长。图5. 巨噬细胞AhR活性塑造了PDAC的免疫转录图谱英文标题：Integrated analysis of plasma and single immune cells uncovers metabolic changes in individuals with COVID-19发表期刊：Nature BiotechnologyDOI：10.1038/s41587-021-01020-4本研究通过对临床诊断后第一周收集的血浆代谢物分析以及单细胞转录组分析，报告了198例COVID-19患者与外周血免疫反应相关的代谢变化。记录了罕见但代谢上占主导地位的T细胞亚群的出现，并发现随着疾病严重程度的增加，单核细胞会分裂为两个代谢上不同的亚群。单细胞转录组和代谢组综合分析揭示了与疾病严重程度相关的血浆代谢物与细胞类型特异性代谢物之间的强相互作用。图6. CD8+ T细胞的异质代谢活动主要由小规模、高度活跃的亚群主导最后，基迪奥生物是定制化组学测序与生物信息分析服务领域的领先者，公司组学服务涉及单细胞组学、空间组学、翻译组、基因组等40条业务线，特别在多组学联合分析方面有丰富的项目经验和大量的客户文章案例，欢迎留言咨询！医学项目：020-84889324
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