基于单细胞测序数据探索阿尔茨海默病的发病机制

摘要

目的 应用单细胞测序技术探索阿尔茨海默病的发病机制。方法 从单细胞转录组数据库下载疾病组及对照组数据，下载后进行数据质控，利用Seurat软件进行数据整合、聚类，利用T-分布随机邻域嵌入和一致流形逼近与投影软件进行图的可视化。利用SingleR与人工检查的综合方式完成细胞注释，最后将进一步进行基因差异分析、拟时序分析、细胞间通讯分析。结果 细胞图谱构建结果显示：疾病组细胞类型为中性粒细胞、小胶质细胞、神经元以及星形胶质细胞。对照组细胞类型为神经元与星形胶质细胞；基因表达差异结果显示：CD74、B2M、SPP1、NEAT等基因在两组数据中均差值较为显著；拟时序分析结果显示：疾病组中神经元分布不均，对照组中的神经元均匀分布，星形胶质细胞则是相反的结果。细胞间通讯分析显示：在疾病组中神经元与其他细胞类型的细胞间通讯较弱，而星形胶质细胞细胞与其他细胞通讯作用强，小胶质细胞与其他细胞也有着若干受体配体对以及信号转导通路。并且小胶质细胞与星形胶质细胞通过SPP1信号通路进行细胞间相互作用的数量多。结论 本研究通过单细胞测序技术得知在疾病组CD74、B2M、SPP1、NEAT1等基因表达量较高，且SPP1通路间的细胞相互作用可能为阿尔茨海默病的潜在发病机制。

关键词

单细胞转录组测序 / 阿尔茨海默病 / 数据图谱 / 拟时序分析 / 细胞通讯

基金资助

国家自然科学基金面上项目(项目编号：62272138);国家自然科学基金青年项目(项目编号：62002087); 横向课题(项目编号：HX2020-12)