Trace-n-Seq结合逆行荧光示踪、分选与单细胞测序，分析支配组织的外周神经元
Trace-n-Seq combines retrograde fluorescent tracing with sorting and single-cell sequencing of innervating peripheral neurons.
一句话提出Trace-n-Seq，将逆行示踪、细胞分选与单细胞测序结合，解析特定组织的支配神经元。
研究问题
数据与样本
分析流程
- 1逆行标记：使用Fast Blue进行逆行轴突示踪，标记支配目标组织的神经元。
- 2神经节解离：解离神经节，为后续细胞分选提供细胞。
- 3目标细胞分选：通过荧光激活细胞分选分离逆行标记的神经元。
- 4单细胞测序：对分选细胞进行单细胞RNA测序，获得组织支配神经元的转录组。
- 5分子特征分析：探索神经元的基因表达特征、亚型身份、可塑性及其与组织微环境的潜在相互作用。
关键方法与工具
- Trace-n-Seq
- 解析组织支配神经元转录组
- Fast Blue
- 逆行标记组织支配神经元
- fluorescence-activated cell sorting
- 分选荧光标记神经元
- single-cell RNA sequencing
- 测定单个神经元转录组
设计思路
主要发现
- Trace-n-Seq将Fast Blue逆行轴突示踪、神经节解离、荧光激活细胞分选与单细胞RNA测序串联，用于分析组织支配神经元。
- 该方法能够以单细胞分辨率表征器官特异性神经元，并排除同一神经节内未参与支配的神经元及无关细胞背景。
- 获得的转录组可用于研究神经元的基因表达特征、可塑性、亚型身份及其与组织微环境的潜在相互作用。
- 完整工作流程可在2周内完成。
可借鉴之处
- 研究组织与远端神经元的联系时，可借鉴“先逆行示踪、再分选测序”的设计，将解剖支配关系与单细胞分子特征对应起来。
- 针对神经节内目标与非目标细胞混杂的问题，本文在测序前通过荧光分选减少无关细胞背景，而非直接分析整个神经节。
数据与代码
局限
- 该流程适用于具有分子生物学、神经组织处理、测序技术和生物信息学分析经验的研究者，对操作经验有要求。
摘要（中文翻译）
神经支配在控制稳态和再生过程中的组织功能，以及炎症、自身免疫性疾病、纤维化和癌症等病理情境中发挥关键作用。在分子水平理解神经元与组织相互作用的一个主要障碍是，神经元胞体位于外周神经节内，通常远离目标器官，因此通常未被纳入常规的组织单细胞数据集。为解决这一问题，我们开发了Trace-n-Seq，该方法将逆行示踪、荧光激活细胞分选和单细胞测序相结合，对支配健康或患病组织的单个神经元进行分子特征分析。Trace-n-Seq可用于以单细胞分辨率探索外周神经元的特异性基因表达特征。该方法使用Fast Blue进行逆行轴突示踪，随后进行神经节解离、荧光激活细胞分选和单细胞RNA测序，以实现神经节细胞的分离与转录组分析。与不进行逆行标记的批量RNA测序或整个神经节的单细胞RNA测序不同，Trace-n-Seq能够以单细胞分辨率表征器官特异性神经元，排除同一神经节内未参与该器官支配的神经元及无关细胞类型带来的背景。该流程使研究者能够获得组织支配神经元的分子转录组，并研究其可塑性、亚型身份及其与组织微环境的潜在相互作用。完整的Trace-n-Seq工作流程可在2周内完成，适用于具有分子生物学、神经组织处理、测序技术和生物信息学分析经验的研究者。
英文原文摘要
Neuronal innervation plays a pivotal role in controlling tissue function during homeostasis and regeneration, as well as in pathological contexts such as inflammation, autoimmune disorders, fibrosis and cancer. A major obstacle in understanding neuron-tissue interactions at the molecular level is that neuronal cell bodies reside in peripheral ganglia often far outside the organ of interest and are therefore typically excluded in common single-cell datasets of tissues. Here we developed Trace-n-Seq to address this issue-a method that combines retrograde tracing with fluorescence-activated cell sorting and single-cell sequencing to molecularly profile individual neurons innervating healthy or diseased tissues. Trace-n-Seq can be used to explore the specific gene expression signatures of peripheral neurons at single-cell resolution. The method utilizes retrograde axonal tracing using Fast Blue, ganglia dissociation and fluorescence-activated cell sorting followed by single-cell RNA sequencing to enable the isolation and transcriptomic analysis of ganglia. Unlike bulk or whole-ganglia single-cell RNA sequencing without retrograde labeling, Trace-n-Seq allows the characterization of organ-specific neurons with single-cell resolution, eliminating background from uninvolved neurons and unrelated cell types located in the same ganglion. The procedure allows researchers to obtain molecular transcriptomes of tissue-innervating neurons and to study their plasticity, subtype identity and potential interactions with the tissue microenvironment. The complete Trace-n-Seq workflow can be performed in 2 weeks and is suitable for researchers with experience in molecular biology, neuronal tissue handling, sequencing techniques and bioinformatic analysis.
摘要来自 PubMed。翻译与解读由模型根据摘要生成，可能有误，不构成诊疗建议；数据以原文为准，版权归原出版方所有。