单细胞基因组学领域正在迅速发展，并对复杂的生物系统产生了许多新的见解，但从单个细胞中分离核酸的传统方法可能会带来技术挑战，并且在经济上受到限制。研究人员经常需要在性能、工作流程的简单性和细胞吞吐量上做出妥协(由于测序的成本)。
值得庆幸的是，新技术的出现带来了希望。BD Genomics最近宣布了BD Resolve™单细胞基因表达平台的早期访问计划。该系统可以灵活地捕获和分析各种大小和类型的数百到数万个单个细胞。
为了进一步了解这项令人兴奋的技术，以及为什么它将改变单细胞基因组学领域，我采访了斯坦福大学医学中心的医学助理教授Vivek Bhalla博士。作为早期试点项目的一部分，他一直在利用这项技术研究肾脏过程的调节。
JR:首先，你能否给我介绍一下你目前正在从事的研究，以及你是如何参与BD Resolve早期访问计划的?
我们有几个关于肾脏在糖尿病和高血压等常见病中的作用的研究项目。对于后者，我们研究了钠在肾脏中的运输机制和后果。每个肾单位，或肾脏的每个功能单位，都有一个过滤器，后面跟着14个独特的、专门的肾小管节段。因此，你可以想象，要真正掌握肾脏如何处理任何溶质，例如钠，你需要问，'在小管的每一段发生了什么?以及“一个部分的变化如何影响其他部分?”到目前为止，还没有技术能够以高通量的方式回答这些关于小管的问题。因此，我们对单细胞转录组学产生了兴趣。就在这个时候，BD联系了我，希望在早期访问计划之前建立合作，因为我们对他们开发的技术很感兴趣。
为什么BD Resolve单细胞分析平台适合你的研究?你一直在用它干什么?
我们使用BD Resolve平台来了解每种特定细胞类型在给定的治疗中发生了什么。我们使用了一种非常易于操作的广泛使用的药物模型，该模型可以阻止钠在这些专门管状节段中的运输，并使用该平台来了解阻断一个节段中的运输如何影响其他节段。我们有数据表明，小管的不同部分对这种药物的反应是增殖和生长的，不同的部分反应不同。然后，我们可以使用这个独特的平台来观察增殖和生长的常见信号通路(在每种细胞类型中都有表达)，以及它们如何在不同的节段之间进行比较，以及这如何解释我们对小管的每个部分观察到的不同反应。
JR:在现实世界中，它是如何帮助你加速工作的?
这项技术使我们能够不偏不倚地了解不同的基因表达途径，这些途径在小管的不同部分被“打开”或“关闭”。要在没有Resolve平台的情况下做到这一点，就需要激光捕捉每个实验动物的单个肾元进行显微解剖。但是，这种新技术有几个优点。我们现在从整个器官获得基因表达的单细胞分辨率，而不仅仅是单个肾元。我们还可以检查每个小管节段内的特定细胞类型，这是显微解剖无法做到的。例如，远端小管由四种非常重要但不同类型的细胞组成，它们在肾元的末端交错分布。单细胞分析平台允许我们分离整个肾小管，使用基因表达数据来解卷数据并标记每种类型的细胞，然后比较不同细胞类型的相同通路。
JR:在您最近在AGBT上的演讲中，您强调了该技术的三个“关键功能”。你能解释一下这些是什么吗，为什么你认为它们对单细胞分析的未来如此重要?
首先，该技术可以根据基因表达模式确定细胞的身份，然后根据细胞类型对基因表达模式进行分类。我们在14种细胞类型的肾脏中证明了这一点，我们还可以使用这项技术来定义基于表达的新细胞类型。人们可以在人类生物学的其他领域利用这一点，例如，了解炎症或感染中的组织浸润细胞类型。在肾脏中，我们第一次可以证明不同类型的细胞群是如何随着疾病或治疗而变化的。重要的是，人们还可以区分一种细胞类型内基因表达的增加与具有等效表达的该细胞类型数量的增加。
其次，在研究肾小管、免疫细胞库或脑干等系统时，有太多的特化细胞类型，以至于对细胞类型特异性基因表达的研究是极低的。Resolve平台根据需要为许多细胞类型提供了全面的基因表达矩阵，并由它们的基因表达谱定义。
最后，该技术的核心是RNAseq，因此无论是通过整个转录组扩增还是靶向测序，一种细胞类型内数据的广度也是金标准。
Vivek Bhalla博士接受了技术网络高级编辑Jack Rudd的采访。188金宝搏备用
