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  • scLiverDB:肝臟單細胞轉錄組數據庫

    欄目:最新研究動態 發布時間:2023-11-21
    主要介紹scLiverDB數據庫,該數據庫收錄人類和小鼠肝臟的單細胞轉錄組數據......

           肝臟是一個重要的器官,具有廣泛的代謝功能和許多獨特的免疫特性。在解剖學上,人的肝臟由4個葉組成,小鼠的肝臟由5個葉組成。肝小葉是肝臟的基本結構單元。肝小葉中的血液從門脈和肝竇網絡流向中央靜脈。高度結構化的分帶構建了一個梯度代謝微環境,促進氧氣攝入、檢測和清除感染,并吸收氮和激素。在免疫學中,肝臟富含豐富的常駐免疫細胞,這些免疫細胞以各種模式分布在肝細胞和門脈周圍,可以從血液中募集免疫細胞。由于肝臟是一個免疫耐受器官,它不僅對腸道中的病原體和微生物群敏感,而且經常發生原發性腫瘤和轉移。因此,促進細胞群體在肝臟再生、生理、疾病和癌癥方面的研究迫在眉睫。
           肝臟的單細胞RNA測序(scRNA-seq)已被廣泛應用于構建肝細胞圖譜,揭示了疾病和發育階段肝臟的不同亞型和特征。scRNA-seq報道了關鍵基因、未知細胞亞型和細胞間通訊,為正常和患病肝臟提供了多維視角,極大地提高了我們對肝臟發育和功能的理解。這些發現對于開發免疫療法和臨床治療的潛在靶點也是非常寶貴的。然而,沒有一項研究整合了這些肝臟scRNA-seq數據,并對其進行了系統分析,以有效地破譯可變的肝臟轉錄特征。
           最近,Small Methods期刊雜志(IF=12.4)上發表了題為“scLiverDB: a database of human and mouse liver transcriptome landscapes at single-cell resolution”的文章。該文章主要介紹scLiverDB數據庫(http://bioinfo.life.hust.edu.cn/liverdb),該數據庫收錄人類和小鼠肝臟的單細胞轉錄組數據。


           scLiverDB當前版本收集兩個物種(人和小鼠),62個數據集,9050個樣品,11種肝臟疾病類型,9種單細胞建庫平臺,以及23個肝臟發育時間點數據,共計1741734個高質量細胞的單細胞轉錄組數據,其中,1071108個人類肝臟細胞;670626個小鼠肝臟細胞。在人類肝臟中鑒定出115種細胞類型,在小鼠肝臟中鑒定出45種細胞類型。11種疾病類型,包括正常、損傷、細菌感染、急性肝衰竭、非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝纖維化、肝硬化、腫瘤干細胞(CSC)、肝內膽管癌(iCCA/ICC)和肝癌(HCC)。對于人類細胞類型,注釋了7種肝細胞亞型,6種內皮細胞亞型、14種祖細胞亞型和11種疾病相關細胞亞型以及62種免疫細胞和17種其他細胞亞型。對于小鼠細胞類型,注釋了4種肝細胞亞型、5種內皮細胞亞型和7種祖細胞亞型,6種疾病相關細胞亞型以及14種免疫細胞和8種其他細胞亞型。
           所有細胞類型及其標記都列在scLiverDB的“文檔”頁面上。數據庫構建了以下四個模塊來探索scLiverDB中人類和小鼠肝臟基因表達譜的景觀:(i)瀏覽每個數據集和多尺度分析結果;(ii)在數據集中顯示基因表達的多種可視化方法;(iii)比較數據集之間的基因表達;(iv)時間序列scRNA-seq數據集中的基因表達模式。


    瀏覽數據集
           數據庫構建了“瀏覽”頁面,允許用戶通過點擊分層分類樹。具體來說,用戶可以點擊GSE115469的層次分類樹。然后,數據集的詳細信息將顯示在右側面板中。全球信息包括文章標題、登錄、物種、階段、條件、期刊、PMID和平臺。數據統計部分包括數據集概述、UMAP/tSNE降維圖、細胞成分和每個聚類中前3個標記基因的表達。單擊細胞類型時,將顯示重要DEG和KEGG/GO富集結果的列表。


    數據比較
           scLiverDB支持不同scRNA-seq數據集之間的基因表達比較,以單細胞分辨率探索不同肝病或發育階段的異質性。在“比較”頁面上, scLiverDB的所有數據集顯示在一個表格中,其中包含詳細信息,包括數據集ID、物種、階段、文章信息、細胞數量、技術平臺和數據集描述。選擇兩個數據集并單擊“比較”按鈕后,將顯示按細胞類型著色的UMAP圖。然后,用戶可以搜索多個基因,以同時比較其細胞類型分布(tSNE/UMAP)和基因表達水平。
    差異表達
           在“差異表達”頁面上,scLiverDB提供了比較健康和患病肝臟中特異性表達基因的功能。用戶可以選擇感興趣的疾病和多個基因進行搜索。點擊“Diff”按鈕后,小提琴圖和特征圖(UMAP)將顯示不同細胞類型中的基因表達分布和pro文件。
    搜索
           在“搜索”頁面上,scLiverDB在一個項目中提供了五種方法可視化的多個基因搜索。脊線圖和小提琴圖顯示了輸入基因在不同細胞類型中的表達譜和分布。特征圖顯示了細胞在低維空間中的表達(通過UMAP降維),細胞由基因的表達值著色。此外,熱圖反映了前50個細胞在細胞類型水平上的基因表達,而點圖說明了在單細胞分辨率下表達的細胞百分比、不同細胞類型中的基因(按點大?。┖推骄虮磉_水平(按點顏色)


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