單細(xì)胞測(cè)序（scRNA-seq）對(duì)于制備的細(xì)胞懸液的細(xì)胞活性和細(xì)胞數(shù)目有著較高的要求，而且必須要求新鮮的樣本，但是那些已經(jīng)凍起來(lái)的樣本庫(kù)里面大量的珍貴樣本，比如腦組織，心臟組織，腫瘤組織等都無(wú)法進(jìn)行scRNA-seq，單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的出現(xiàn)極大的解決了這個(gè)問(wèn)題。
單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（Single Nuclei RNA Sequencing，snRNA-seq）：通過(guò)提取樣本單細(xì)胞核，然后分離、標(biāo)記細(xì)胞核，在單細(xì)胞水平研究核基因表達(dá)檢測(cè)的技術(shù)。為腦組織、心臟、腎臟等復(fù)雜組織或一些珍xi凍存樣品提供了單細(xì)胞水平研究應(yīng)用平臺(tái)，可挖掘更多潛在的致病細(xì)胞類型，更易于探討腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性和致病機(jī)理。
那么，scRNA-seq和snRNA-seq都什么時(shí)候用呢，它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢，下面小編來(lái)總結(jié)一下。
單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）的應(yīng)用
一、腫瘤凍存樣本
研究目的：利用單核RNA測(cè)序（snRNA- seq）和單細(xì)胞DNA測(cè)序研究三陰乳腺癌的耐藥性是由選擇罕見(jiàn)的現(xiàn)有克隆引起的，還是通過(guò)獲得新的基因組畸變引起的
樣本信息：8個(gè)三陰乳腺癌凍存組織
測(cè)序策略：10x平臺(tái)，單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）和單細(xì)胞DNA測(cè)序
捕獲細(xì)胞數(shù)：6862個(gè)細(xì)胞核（snRNA-seq），900個(gè)細(xì)胞核（單細(xì)胞DNA-seq）
結(jié)論：耐藥基因型是預(yù)先存在的，并由NAC適應(yīng)性地選擇，而轉(zhuǎn)錄譜是通過(guò)對(duì)TNBC患者的化療進(jìn)行重新編程而獲得
二、腦組織凍存樣本
研究目的：利用單核RNA測(cè)序（snRNA- seq）揭示人大腦組織的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜
樣本信息：一個(gè)正常的51歲女性的死后大腦中6個(gè)不同的腦區(qū)
測(cè)序策略：Fluidigm C1平臺(tái)，單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）
捕獲細(xì)胞數(shù)：4,488個(gè)細(xì)胞核
結(jié)論：確定了16種神經(jīng)元亞型，并根據(jù)已知的標(biāo)記和皮質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的注釋；揭示了足以識(shí)別神經(jīng)元亞型和神經(jīng)解剖學(xué)區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組特征，同時(shí)也揭示了轉(zhuǎn)錄組的異質(zhì)性
三、心臟組織冷凍樣本
研究目的：通過(guò)單核RNA測(cè)序（snRNA- seq）揭示心臟再生反應(yīng)的分子機(jī)制及其在晚期的阻斷作用
樣本信息：心肌梗死（MI）后1天和3天或假手術(shù)后P1的再生心臟的心肌細(xì)胞，手術(shù)后相同的時(shí)間點(diǎn)收集了非再生型P8心臟的心肌細(xì)胞，共8個(gè)樣本
測(cè)序策略：10x平臺(tái)，單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）
捕獲細(xì)胞數(shù)： 21,737個(gè)心肌細(xì)胞核
結(jié)論：繪制了健康、受傷和再生小鼠心臟中五個(gè)不同心肌細(xì)胞群的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄圖，揭示了受傷后心臟修復(fù)的轉(zhuǎn)錄情況
四，腎臟冷凍樣本
研究目的：通過(guò)單核RNA測(cè)序（snRNA- seq）揭示糖尿病腎bin對(duì)腎小球和腎小管間質(zhì)的損害過(guò)程中，伴隨的細(xì)胞特異性基因表達(dá)的變化
樣本信息：3個(gè)對(duì)照組和3個(gè)早期糖尿病腎bin樣本
測(cè)序策略：10x平臺(tái)，單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）
捕獲細(xì)胞數(shù)：23,980 個(gè)細(xì)胞核
結(jié)論：在snRNA-seq數(shù)據(jù)中腎臟的所有主要細(xì)胞類型都得到了體現(xiàn)；結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉀分泌的增加和血管生成的信號(hào)代表了人類糖尿病腎bin的早期腎臟反應(yīng)。
單細(xì)胞測(cè)序（scRNA-seq）的缺點(diǎn)
一、僅適用于新鮮組織樣本
懸液制備僅適用于新鮮組織樣本，限制了單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用，很多具有重要科研和臨床價(jià)值的凍存樣本已經(jīng)喪失活動(dòng)，無(wú)法開(kāi)展scRNA-seq。
二、某些細(xì)胞類型可能丟失，引發(fā)細(xì)胞類型的偏好
不易解離的細(xì)胞容易丟失，同時(shí)一些較為敏感的細(xì)胞可能會(huì)因?yàn)榻怆x過(guò)度而破碎，比如：腦，心臟，腎臟，肝臟等，蛋白酶可能傾向于易于解離的細(xì)胞類型，不易解離的細(xì)胞類型容易丟失，或者敏感的細(xì)胞類型會(huì)破碎，會(huì)影響細(xì)胞類型的完整性。
例如腦組織無(wú)法通過(guò)常規(guī)的解離手段獲得完好的細(xì)胞，因此這一組織中的細(xì)胞類型非常容易丟失。腦部的新生神經(jīng)元（newborn neurons）也會(huì)遭遇同樣的。
例如腎臟組織中的腎小球足細(xì)胞（glomerular podocytes）, 腎小球系膜細(xì)胞（mesangial cells）, 以及內(nèi)皮細(xì)胞（endothelial cells）都無(wú)法通過(guò)scRNA-seq得到鑒別；肺臟組織如果通過(guò)scRNA-seq來(lái)鑒定細(xì)胞類型，會(huì)發(fā)現(xiàn)上皮細(xì)胞比例嚴(yán)重失真，而部分稀有細(xì)胞類型則無(wú)法得到鑒別。
三、懸液消化過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)激基因的表達(dá)
解離過(guò)程可能會(huì)誘導(dǎo)應(yīng)激基因的表達(dá)，引起細(xì)胞轉(zhuǎn)錄發(fā)生“人為改變"，造成“轉(zhuǎn)錄偏好（bias），這樣可能會(huì)一定程度影響樣本的真實(shí)情況。
四、特殊細(xì)胞情況：細(xì)胞較大、細(xì)胞形狀不規(guī)則、細(xì)胞結(jié)團(tuán)等情況
有些細(xì)胞類型，比如：心肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞和成熟的脂肪細(xì)胞，這些細(xì)胞都是直徑比較大的細(xì)胞，是不能通過(guò)10x平臺(tái)的微管道或者落入BD平臺(tái)芯片的小孔的，如果研究的樣本類型為心臟、脂肪等且關(guān)注心肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞信息，scRNA-seq就沒(méi)有辦法滿足需求。
單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）的優(yōu)點(diǎn)
1、細(xì)胞核的獲得比細(xì)胞懸液的獲得簡(jiǎn)單
單細(xì)胞懸液制備過(guò)程往往是造成實(shí)驗(yàn)可變性的主要因素。如何獲得足質(zhì)足量的單細(xì)胞懸液，這是實(shí)驗(yàn)面臨的第一個(gè)難題，特別是那些稀有細(xì)胞或難以解離的細(xì)胞；細(xì)胞核膜相比細(xì)胞膜更為堅(jiān)固，因此，凍存組織細(xì)胞膜破裂后細(xì)胞核則能夠保持完整，由于僅涉及機(jī)械破碎和簡(jiǎn)單的純化，snRNA-seq操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)化，便于開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，其穩(wěn)定性相比scRNA-seq大大提高。
2、適用的樣本類型擴(kuò)大
單細(xì)胞核測(cè)序snRNA-seq由于是抽提細(xì)胞核進(jìn)行測(cè)序，所以可以應(yīng)用于凍存的樣本，極大的利用了那些生理病理數(shù)據(jù)清晰的凍存樣本；對(duì)于那些新鮮樣本解離成功率低的樣本；或者是樣本的收集難度大，收集周期長(zhǎng)，比如一個(gè)樣本不同階段的評(píng)估，或者根據(jù)治療結(jié)果決定前端樣本是否入組等情況；亦或是細(xì)胞體積大，形狀不規(guī)則的樣本都可以用snRNA-seq來(lái)解決。
3、降低人為引入的轉(zhuǎn)錄偏差
因?yàn)榻M織可以直接從凍存狀態(tài)開(kāi)始抽核，此狀態(tài)下細(xì)胞轉(zhuǎn)錄活動(dòng)已經(jīng)被抑制并固定，因此不會(huì)再發(fā)生轉(zhuǎn)錄狀態(tài)改變，結(jié)果真實(shí)性提高。
4、能夠鑒定到的細(xì)胞類型更為全面和完整
直接對(duì)細(xì)胞進(jìn)行機(jī)械法或者化學(xué)法破碎，不會(huì)引入的解離偏好性，理論上來(lái)講所有細(xì)胞類型都能得到回收，能夠獲得更加完整和全面的細(xì)胞圖譜。
單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）的缺點(diǎn)
1、snRNA-seq會(huì)有檢測(cè)到的基因偏少的風(fēng)險(xiǎn)
雖然有一些比較單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）和單細(xì)胞核（snRNA-seq）測(cè)序的研究表明，轉(zhuǎn)錄本在整個(gè)細(xì)胞和細(xì)胞核中的表達(dá)程度相當(dāng)；是理論上來(lái)講，缺失了細(xì)胞質(zhì)中的RNA分子，snRNA-seq在鑒定細(xì)胞轉(zhuǎn)錄狀態(tài)中可能不如scRNA-seq，同時(shí)由于細(xì)胞核中帶有polyA尾的成熟mRNA比例更低，因此對(duì)于某些樣本而言，采用SnRNA-seq每個(gè)細(xì)胞核中檢測(cè)到的基因可能會(huì)有偏少的風(fēng)險(xiǎn)，不利于細(xì)胞亞型的鑒定。
2、snRNA-seq對(duì)免疫細(xì)胞類型的獲得不友好
雖然snRNA-seq能夠獲得更加全面完整的細(xì)胞類型，但是對(duì)于某些細(xì)胞類型的獲得比例不如scRNA-seq，主要表現(xiàn)為免疫細(xì)胞。
單細(xì)胞核測(cè)序（snRNA-seq）和單細(xì)胞測(cè)序（scRNA-seq）各有優(yōu)缺點(diǎn)和局限性，老師們根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的測(cè)序類型。
