单细胞免疫组库



10×Genomic单细胞免疫组库测序是建立在GemCode技术上的微流体平台,将带有条形码和引物的凝胶珠与单个细胞包裹在油滴中;接下来在每个油滴内,凝胶珠溶解,细胞裂解释放mRNA,通过逆转录产生用于测序的带条形码的cDNA。液体油层破坏后,cDNA一分为二,后续同时进行基因表达和免疫组库文库构建;其中TCR或者BCR的V(D)J序列通过设计在TCR或者BCR的C区域的巢式PCR引物进行富集。然后使用Illumina测序平台对文库进行测序检测,即可一次性获得大量单细胞的基因表达和免疫组库数据,实现在单细胞水平同时对基因表达和免疫组库进行研究。




图1 | V(D)J重组产生TCR/BCR多样性






技术原理图





操作流程


利用10×Genomics平台完成单细胞的分离、反转录成cDNA后,选择不同的研究目的进行文库构建:5’端基因表达文库、TCR的V(D)J文库或和BCR的V(D)J文库。将cDNA分成2份或3份同时进行TCR/BCR的V(D)J富集、文库构建、测序和5’端单细胞转录组文库构建、测序,获得每个细胞表达谱和V(D)J全长序列,获得数据进行细胞亚群聚类、细胞表达特征和标记分子筛选等分析。


分析内容


● 测序数据质量控制;


● Clonotype分型。


● 比对与注释:样本基本信息结果统计,样本contig注释信息结果统计,样本Consensus序列注释信息结果统计


● 特征分析:CDR3特征分析,V/J基因特征分析,V-J Paired特征分析


● 多样本分析:样本间Clonotype比较,Overlapping Clonotype聚类分析,Overlapping Clonotype差异分析




技术优势


● 1、可实现成对的重链和轻链(B细胞)或α和β链(T细胞)的全长测序;


● 2、精确到单细胞水平,能获得大量单细胞的免疫组数据。


● 3、大规模单细胞VDJ+表达谱测序,单个细胞成本大大降低




样本要求


● 样品类型:新鲜人或小鼠细胞悬液、血液(全血、PBMC等);


● 细胞来源:血液提取、磁珠富集、流式分选、组织解离;


● 细胞大小:小于40μm ;


● 细胞总量:细胞悬液,一个样本细胞起始量约2.0x105  个。


● 质量要求:细胞活性大于85%,理想浓度约为1000个/ul


● 细胞培养基及缓冲液不能含有Ca2+    和  Mg2+    等影响酶活性的物质。





应用领域


● 免疫组库在肿瘤方面的应用。


● 免疫组库在移植和免疫重建上的应用


● 免疫组库在自身免疫性疾病方面的应用。


● 免疫组库在其他方面的应用。





应用案例文章




胃肠道菌群和免疫细胞紧密相互作用并表现出区域特异性,但人们对这些互作关系如何随人体部位的不同是否存在差异的了解太少。研究者同时评估了健康人群结肠中的菌群和单个免疫细胞,在肠系膜淋巴结中具有免疫细胞的配对特征,以描绘稳态时结肠的免疫生态。研究者描述了沿着结肠的独特的辅助T细胞激活和迁移情况,并描述在淋巴组织和结肠中调节T细胞的转录适应轨迹。最后,结果显示出从盲肠到乙状结肠的B细胞积累,克隆扩增和突变频率不断增加,并将其与越来越多的活性细菌种类联系起来。




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