东南大学赵祥伟团队在《Nature Communications》发表最新研究成果

(通讯员 郭云霞)近日,东南大学生物科学与医学工程学院赵祥伟教授团队在国际权威学术期刊《Nature Communications》发表了题为“snCED-seq: High-fidelity cryogenic enzymatic dissociation of nuclei for single-nucleus RNA-seq of FFPE tissues”(snCED-seq:低温酶解高保真细胞核用于FFPE组织的单核转录组测序)的研究论文。该研究构建了一种高保真的细胞核提取策略——低温酶解离(CED)法,并结合随机引物捕获全转录组,成功实现了 FFPE 样本的高通量单核 RNA 测序(snCED-seq)。该技术显著提升了 FFPE 组织细胞核提取的效率与RNA完整性,为历史病理样本在单细胞水平的重解析提供了可行路径,也为临床大规模样本组学研究打开了新局面。

赵祥伟团队建立了一套全新的低温酶解核提取策略(CED),专为 FFPE 及 PFA 固定组织优化设计。该方法突破传统高温酶解(HED)流程,采用更温和的表面活性剂 sarcosyl 替代 SDS 或 Triton,结合蛋白酶 K 在低温条件下高效释放细胞核,避免高温损伤 RNA,同时省去超速离心与过滤步骤,最大程度保留核结构与核内 RNA 的完整性,为 FFPE 样本的单核 RNA 测序提供了高保真的细胞核来源。该策略不仅适用于组织切片,也兼容石蜡包埋组织块,显著提升了 FFPE 样本在疾病机制研究中的实用性与通用性。研究团队进一步结合基于随机引物的建库方式,能够同时捕获 polyA 和非 polyA 的转录本,有效克服 FFPE 样本中 RNA 降解和泄漏所带来的数据缺失问题(图1)。

东南大学赵祥伟团队在《Nature Communications》发表最新研究成果

图1. 使用snCED-seq处理FFPE样本的工作流程。

在该研究中,团队首次在阿尔茨海默症模型(5xFAD)与野生型小鼠的 FFPE 海马组织中应用 snCED-seq 技术,成功获取约 6.2 万个高质量核。通过无监督聚类和参考数据监督式双重注释,共鉴定出 22 个细胞亚群,涵盖 11 类主要细胞类型。值得注意的是,我们识别出两类疾病相关小胶质细胞(DAM):Micro2 和 Micro3。其中 Micro3 虽数量稀少,却富集表达 AD 关键基因 App,提示其可能在疾病早期进程中发挥核心作用。星形胶质细胞与少突胶质细胞中同样观察到显著的阿尔茨海默症相关转录扰动,分别鉴定出 2 个 DAA 和 DAO 亚群,进一步揭示了脑胶质细胞在疾病发生中的异质性特征。

此外,研究团队还将snCED-seq 技术拓展至人类 FFPE 样本,仅在单张 50μm 厚的 FFPE 肺旁癌组织切片,即可高效分离出约 15 万个高纯度细胞核,并成功鉴定出多种主要细胞类型及其新型标志基因,进一步验证了该方法的通用性与临床适应性。

该论文第一作者为东南大学生物科学与医学工程学院郭云霞博士,上海市营养与健康研究所的马俊杰博士和齐瑞成硕士为共同第一作者。通讯作者为东南大学生物科学与医学工程学院赵祥伟教授。该研究得到多项国家自然科学基金项目的资助。

供稿:生物科学与医学工程学院

(责任编辑:翟梦杰 审核:李小男)

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