阿尔茨海默病的单细胞分析

近年来，测序方法对阿尔茨海默氏症和其他年龄段的连锁疾病的基因组，表观基因和转录失调线索。全基因组关联研究已经确定了许多风险基因座（Kamboh等人2012; Jansen等2019）。RNA-seq的揭示转录普遍失调和改变剪接（Raj等，2018）。染色质的无障碍分析表明在老年人和阿尔茨海默氏症折磨的大脑表观变化（Gjoneska等人2015; Klein等人2019）。

然而，大脑组织是极其异质性的，这代表了一个巨大的研究挑战，因为阿尔茨海默病的细胞基础:小胶质细胞和星形胶质细胞促进炎症，少突胶质细胞收缩其保护性髓鞘，神经元死亡并切断突触连接，而每一种疾病都是单个细胞类型的独特破坏的结果。虽然大部分的测序工作是用大块组织而不是单细胞完成的，但单细胞测序技术的突破使研究人员能够开始检查单个细胞的基因组、表观基因组和转录情况。这使得识别与阿尔茨海默病相关的细胞类型成为可能，并揭示了与年龄和阿尔茨海默病相关的基因组嵌合体(Bushman et al. 2015;Keren-Shaul等人2017;López-Sánchez等，2017)。

通过了解阿尔茨海默病的细胞基础，研究人员将更能力监测和定制预防性和治疗干预措施。研究人员只开始划伤单细胞排序方法的表面可以告诉我们这些衰弱的疾病，但我们知道这些方法需要敏感，可重复和高吞吐量的方法。

幸运的是，我们能胜任这项任务。

突出产品

敏感的单细胞测序

我们的新SMART-Seq的单细胞试剂盒（SSSC）包含我们专有的智能（年代有魅力的米助力一个T 5' end ofRNA.TEMPLATE）技术从完整的单细胞或核中提供前所未有的敏感性。它提供比Smart-SEQ2更大的敏感性和再现性，丢失百分比减少（图1）。实际上，它的优化化学优于所有目前可用的全长测序方法用于单电池应用，包括我们的金标准智能Seq v4技术（图2），目前为艾伦小区类型数据库的转录组臂提供动力。这些功能使SSSC专门用于单电池应用的理想化学和表征CNS的转录多样性的最佳选择。额外的好处包括其与自动化平台和用户友好的板型工作流程的兼容性。最后，对于高吞吐量工作流程，我们提供了我们的自动化友好SMART-Seq HT工具包和我们的cx单细胞系统单细胞测序 - 一种先进的自动化平台工作流程（在多下一节,低于）.

图1.SMART-Seq单电池套件优于SMART-seq2协议。淋巴母细胞系GM12878的单个细胞与SSsc(18个细胞)或Smart-seq2(20个细胞)进行19个周期的PCR处理。如上述方法所述，生成RNA-seq库并分析序列(在将所有样本归一化到175万个配对端读取后)。小组A.读取分布在两种化学反应中有所不同，使用Smart-seq2增加线粒体读取，使用SSsc增加外显子读取。面板B.在SSsc处理的细胞中检测到更多的基因。小组C。相关箱线图显示了两种方法处理的所有细胞之间的组内Spearman相关性。SSsc处理的细胞之间较高的Spearman相关性表明，比Smart-seq2方法具有更大的重现性。D小组。用TPM >1检测到的基因丢失率较低，也表明SSsc具有较高的重现性。

图2。提高了低RNA含量的单细胞的性能。从淋巴母细胞系GM22601 12个单细胞用SMART-SEQ V4（SSv4）或使用PCR SSSC的19个周期进行处理。如在方法中描述的，产生RNA-SEQ库和序列分析（归一化所有的样品至125万配对末端读之后）。小组A.SSsc的cDNA产量明显高于SSv4。面板B.读分布是两种化学之间非常相似。小组C。与SSSC处理的细胞中检测到50％以上的多种基因。D小组。相关箱线图显示所有用两种方法处理的细胞之间的组内Spearman相关性。SSsc处理的细胞之间具有较高的Spearman相关性，表明其重现性高于SSv4。

除了单细胞转录组测序方法，我们还提供了在形式最好的一流的DNA-SEQ我们的解决方案PicoPLEX WGA和皮克克斯黄金单细胞DNA-seq板。这些试剂盒使用我们的高性能PicoPLEX技术进行单细胞全基因组扩增，采用准随机引物多次循环，然后使用高保真DNA聚合酶进行扩增，以获得比基于mda的方法更好的性能。这允许无偏见和准确的基因组扩增，使需要用于识别单核苷酸变异（个SNV）的灵敏，可重复和精确的基因组覆盖，拷贝数变异（CNV的），插入和缺失（图3）。事实上，研究人员引用了使用我们PicoPLEX技术来揭示人脑年龄联马赛克拷贝数变异（Chronister等2019），并与认知功能减退AD的动物模型相关的神经元四倍体（洛佩斯 - 桑切斯等人2017年）．

图3。使用PicoPLEX金单细胞DNA-seq试剂盒在两个独立细胞中检测到cnv。日志₂从单个NCI-H929单元读取的50 kb存储箱中的总读取数的比率，在中显示为一个单元板一个第二间牢房面板B。红色条表示拷贝数增加，而蓝色条表示丢失。每个面板中的图的顶行描绘了定序至9000万读取对深度的对照批量样品。PicoPLEX Gold kit的高度可重复性覆盖范围能够准确检测小至100 kb的结构变体，即使在浅序列中也是如此g深度（250-850万读取对）。

自动化，高吞吐量单细胞测序解决方案

我们的cx单细胞系统是一个开放的、高吞吐量的平台，提供了从单个单元分离、成像和生成库的端到端解决方案。细胞被染色，分配到一个5184纳米孔芯片中，平均每个孔一个细胞，然后成像。集成细胞选择软件对图像进行分析，该软件只自动识别和处理包含单个细胞的纳米井，以消除空纳米井和包含多个细胞的纳米井的噪声(图4)。然后，在芯片上处理目标纳米井，操作时间最小。根据您想要的工作流程生成cDNA或测序库。许多出版物引用了我们的ICELL8技术来支持他们的高通量scRNA-seq分析，包括它用于转录组分析人类皮层和视网膜组织的单个核(Hochgerner et al. 2017;Liang et al. 2018)。

图4. ICELL8 CX单电池系统的集成CellSelect软件自动处理只选择单一的活细胞。ICELL8芯片成像后，所有5184纳米孔都会自动筛选，以便进行下游处理。拒绝空井和包含多个单元格的井(面板B)而只有含有单个细胞的细胞(板一个选择和处理，最小化背景噪声并确保真正的单个小区库。

我们为几个公司提供预印芯片和试剂prevalidated总会在应用程序，包括3'-End Counting的差异表达;全长ScrNA-SEQ改善SNP，融合和替代剪接变体检测;和TCR分析/ 5'-末端差异表达。然而，我们的ICELL8系统的最大实力是其灵活性：研究人员利用了这种开放平台来开发了完整成人心肌细胞，单细胞ATAC-SEQ，CUT＆TAG的SCRNA-SEQ的高吞吐量，单细胞工作流，和菲娜 - SEQ（Yekelchyk等，2019; Mezger等，2018; Tirier等，2018; Kaya-Okur等，2019）。

我们邀请您进一步了解我们为改进您的排序工作流程提供的解决方案。如有任何问题或请求，请联系我们，并通过左侧的“联系我们”表单安排此技术的试用。如果您使用的是移动设备，请单击汉堡包图标（）在屏幕的左上方，然后向下滚动以访问注册表单。

AD遗传分析研究的参考

布须曼人，D. M.等等。在散发的阿尔茨海默病大脑中单个神经元中淀粉样前体蛋白(APP)基因拷贝数增加的基因组镶嵌现象el4，(2015).

Gjoneska，E。等等。小鼠和人类的保守表观基因信号揭示了阿尔茨海默病的免疫基础。自然518年,365–369 (2015).

詹森,即。等等。全基因组荟萃分析确定了影响阿尔茨海默病风险的新位点和功能途径。纳特。吉内特。51岁,404-413（2019）。

Kamboh, m . I。等等。基因组 - 阿尔茨海默病协会研究。翻译。精神病学2，e117(2012)。

Keren Shaul，H。等等。一种独特的小胶质细胞类型，与限制阿尔茨海默病的发展有关。细胞169年,1276-1290.e17（2017）。

克莱恩，H-U。等等。组蛋白乙酰化表观基因组范围内的研究揭示了大规模的变化由tau病理老化和老年痴呆症的人类大脑驱动。NAT。Neurosci。22，37-46(2019)。

洛佩斯-桑切斯，N。等等。大脑皮层的神经元四倍体化与小鼠的认知能力下降有关，它先于并重现了阿尔茨海默病相关的神经病理学。神经毒物。老化56，50–66 (2017).

Raj, T。等等。老龄化大脑的综合转录组分析表明剪接改变与阿尔茨海默病易感性有关。纳特。吉内特。50，1584至1592年（2018）。

引用CNS和Alzheimer疾病研究中的SCRNA-SEQ，Picoplex Kits的Picoplex套件使用我们的Smart-SEQ试剂盒的使用

克洛尼斯特，W.D。等等。摘要老年人脑新皮层罕有具有复杂核型的神经元。细胞的代表。26，825-835.e7（2019）。

Hochgerner, H。等等。STRT-SEQ-2I：双指数5'-单细胞和细胞核RNA-SEQ可寻址微孔阵列上。科学。代表。7.16327（2017）。

Kaya-Okur, h·S。等．小样本和单细胞的高效表观基因组分析的切割和标记。bioRxiv568915(2019)。doi: 10.1101/568915

梁，Q。等等。人类视网膜组织上的单核RNA序列提供了改进的转录组分析。bioRxiv468207（2018）。DOI：10.1101 / 468207

洛佩斯-桑切斯，N。等等。大脑皮层的神经元四倍体化与小鼠的认知能力下降有关，它先于并重现了阿尔茨海默病相关的神经病理学。神经毒物。老化56，50–66 (2017).

Mezger,。等等。高通量染色质可及性分析在单细胞分辨率。Commun Nat。9,3647(2018)。

Tirier, s M。等等。苯氧-SEQ联克隆肿瘤球状体的三维表型的基因表达。bioRxiv311472(2018)。doi: 10.1101/311472

Yekelchyk, M。等等。单核和多核心室肌细胞构成了转录同质的细胞群。心脏基础研究。114年,36 (2019)