颅骨骨髓 scRNA-seq:急性脑梗死 vs 对照
颅骨骨髓单细胞转录组。急性脑梗死(ACI)5 例,对照(CTRL)6 例按性别、年龄匹配。图中蓝色 CTRL,红色 ACI。组间比较以 CTRL 为对照。
样本
ACI 4 男 1 女,35–75 岁。CTRL 3 男 3 女,30–77 岁。
| 样本 | 分组 | 性别 | 年龄 | 文库 |
| ACI-1 | ACI | 男 | 54 | 3′ |
| ACI-2 | ACI | 男 | 75 | 3′ |
| ACI-3 | ACI | 男 | 50 | 3′ |
| ACI-4 | ACI | 女 | 65 | 3′ |
| ACI-5 | ACI | 男 | 35 | 3′ |
| CTRL-1 | CTRL | 男 | 62 | 5′ |
| CTRL-2 | CTRL | 女 | 59 | 5′ |
| CTRL-3 | CTRL | 男 | 77 | 5′ |
| CTRL-4 | CTRL | 女 | 60 | 5′ |
| CTRL-5 | CTRL | 男 | 30 | 5′ |
| CTRL-6 | CTRL | 女 | 30 | 5′ |
两组不是同一实验室、同一批次同时采集。CTRL 全部 5′ 文库,ACI 全部 3′ 文库,疾病分组与平台完全共线。Harmony 只能减弱样本间差异,不能把疾病效应从实验室、取样和 5′/3′ 里拆开。读组间结果时需要把这一点算进去。
问题:急性脑梗后颅骨骨髓造血发生了什么——中性粒是否扩增、粒系和 HSC 的状态由什么驱动、能否提示干预靶点。
顺序:00–06 质控与命名;07 细胞组成;08 粒系发育轴;09–11 通路、转录因子、细胞因子响应;12 把粒系拟时间与这些分数对齐;13 HSC 向 MEP / GMP / MDP 的命运。
读图
- 组间看每个样本一个点(6 vs 5)。细胞级 Wilcoxon 几乎都会显著,不能当成每例病人都变了。
* p<0.05,** <0.01,*** <0.001。09–11 样本级比较不做 BH 校正。
- 热图蓝低红高,表示相对高低,不是蛋白定量。Δ = ACI − CTRL。
- UMAP 邻近表示转录组更像。发育先后看 08 和 13 的拟时间。
报告
- 00 质控 — 过滤空液滴、双细胞和线粒体过高的细胞。
- 01 聚类 — Harmony 整合后聚类。
- 02 Marker — 经典基因核对大类位置。
- 03.1 导出 — 写成 CellTypist 用的 h5ad。
- 03.2 CellTypist — 参考标签,不是最终命名。
- 04 大类命名 — HSPC、B、中性粒等。
- 05.1 HSPC、05.2 B / 浆细胞、05.3 T / NK、05.4 单核 / DC、05.5 中性粒、05.6 红系 — 亚型命名。
- 06 合并 — 得到 annot_main / annot_sub。
- 07.1 组成 — 各例占比;Wilcoxon、miloR 为补充。
- 07.2 scCODA — 组成变化的主模型。
- 08 粒系轨迹 — GMP → 早幼粒 → Pre-Neut → 成熟粒。
- 09 通路 — PROGENy 推断的通路活性。
- 10 转录因子 — 中性粒谱系 30 个与阶段相关的 TF。
- 11 CytoSig — 细胞因子响应签名,不是测到的浓度。
- 12 拟时间与活性 — 粒系轴上的进度和通路 / TF / 细胞因子。
- 13 HSPC 轨迹 — HSC 分向 MEP、GMP、MDP。
可以继续做的分析
- 细胞通讯:HSC 和中性粒被谁影响、又影响谁。
- 亚型水平的样本级差异基因,与通路、TF、细胞因子结果对照。
- 把 HSC 拟时间与通路 / TF / CytoSig 对齐(12 目前对齐的是粒系轴)。
- 组成与活性联合:GMP / 中性粒占比高的样本,细胞因子签名是否也高。
数据和实验上可以补什么
优先补同一实验室、同一套 3′ 或 5′ 的 CTRL 与 ACI,用来拆开疾病和平台。有条件再配对外周血或脑组织。
- 测序:蛋白(CITE-seq)、空间位置、更大例数,年龄性别进入模型。
- 功能:G-CSF / IFN 等 ELISA;体外刺激能否复现签名;ROS、NETosis、迁移。
- 机制:共培养或阻断通讯分析里靠前的配体–受体。
通路、转录因子和 CytoSig 都是 RNA 推断,不是 ELISA 或磷酸化。性别和年龄用于选对照,未进入统计模型。
代码:github.com/jha14/stroke_bm。建议阅读 HTML。