近期，國際學術(shù)期刊HEPATOLOGY正式發(fā)表了營養(yǎng)與健康所李虹研究組的綜述文章“Single-cell and spatially resolved transcriptomics for liver biology”。文章系統(tǒng)介紹了前沿的單細胞技術(shù)及空間組學技術(shù)，詳細論述了這些技術(shù)在肝臟研究的前沿進展，總結(jié)歸納了相關(guān)計算生物學策略，并對未來的發(fā)展方向提出了新思考（圖1）。
單細胞轉(zhuǎn)錄組測序(single-cell RNA sequencing)及空間組學(spatially resolved techniques)作為新興技術(shù)，已被越來越多地運用于肝臟研究，極大地推動了領(lǐng)域的發(fā)展。隨著肝臟單細胞及空間數(shù)據(jù)的積累，計算生物學分析策略及工具也不斷豐富及完善，展現(xiàn)出了多元特征。多樣化的實驗及分析方案加快了肝臟研究的進程，但也為設計目的導向型的單細胞或空間組學實驗及策略提出了新的挑戰(zhàn)。
文章首先介紹了多種前沿單細胞組學實驗技術(shù)及空間組學實驗技術(shù)，凝練總結(jié)了常見的應用場景，深入探討了這些新興技術(shù)應用于肝臟樣本可能產(chǎn)生的問題及潛在的實驗或計算生物學解決方案。接下來，文章按照肝臟生物學研究子領(lǐng)域，依次呈現(xiàn)了單細胞技術(shù)以及空間組學技術(shù)應用于肝穩(wěn)態(tài)維持、肝臟發(fā)育、肝再生、非酒精性脂肪肝病以及肝癌的研究，重點闡述了這些新興技術(shù)在肝臟單細胞圖譜構(gòu)建、罕見細胞類型識別、疾病相關(guān)細胞亞型鑒定、細胞軌跡重塑和細胞狀態(tài)轉(zhuǎn)變關(guān)鍵因子挖掘、細胞間相互作用、肝臟空間結(jié)構(gòu)解析、潛在藥靶挖掘等方面的前沿進展。最后，文章對當前單細胞及空間組學技術(shù)在肝臟方面運用存在的挑戰(zhàn)以及未來可能的發(fā)展方向做出了展望。該文章為讀者全面了解單細胞及空間組學技術(shù)在肝臟中的應用提供了途徑，能夠幫助讀者快速把握單細胞及空間組學新興技術(shù)的核心分析思路，系統(tǒng)了解細胞亞群和空間結(jié)構(gòu)在肝臟發(fā)育、再生和疾病中的作用，啟發(fā)讀者設計針對肝臟生物學問題需求的單細胞或空間組學實驗及分析策略。
中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所博士后林平為該論文第一作者，李虹研究員為該論文通訊作者。該工作得到了中科院上海營養(yǎng)與健康研究所李于研究員、章海兵研究員，清華大學古槿教授的大力支持；同時得到科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
圖1、單細胞以及空間組學技術(shù)在肝臟研究中的常見應用場景及總體分析思路
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【通訊作者簡介】
李虹，中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所，研究員，博士生導師，系統(tǒng)生物學研究組組長。國家優(yōu)青獲得者，中科院青促會優(yōu)秀會員。研究組深耕腫瘤系統(tǒng)生物學，發(fā)展多組學數(shù)據(jù)整合的人工智能方法以及單細胞和空間組學數(shù)據(jù)解析方法，并應用于腫瘤和纖維化相關(guān)的靶點篩選、個體化治療和機制探索。研究組長李虹在國際有影響力期刊上發(fā)表研究論文60余篇(Cancer Cell, Cell Stem Cell, Genome Biology, Hepatology, Genome Medicine, Briefings In Bioinformatics, Bioinformatics等)，主持國家自然科學基金項目、上海市項目和中科院項目多項。研究組根據(jù)發(fā)展需要，現(xiàn)面向國內(nèi)外招聘博士后數(shù)名，誠邀具有生物信息學、數(shù)學、或計算機科學等相關(guān)背景的優(yōu)秀青年學者加入（lihong01@sinh.ac.cn）。
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