ヒト膵島の単一細胞RNAシーケンシングと解析

膵島は、血糖値を調節するために内分泌ホルモンを放出します。機能的および形態的に異なる5つの内分泌細胞タイプは、この重要な役割に関与している:α細胞はグルカゴン、β細胞インスリン、δ細胞ソマトスタチン、PP細胞膵臓ポリペプチド、およびε細胞グレ^リン1を産生する。遺伝子発現プロファイリングは、正常または特定の状態で内分泌細胞を特徴付ける有用なアプローチである。歴史的に、全イレット遺伝子発現プロファイリングは、マイクロアレイと次世代RNAシーケンシング2、3、4、5、6、7を用いて生成された。^,8.全てのイレットトランスクリプトームは、臓器特異的転写物および疾患候補遺伝子を同定するのに有益であるが、各イレット細胞型の分子不均一性を明らかにすることができない。レーザー捕捉微細解剖(LCM)技術は、島9、10、11、12から直接特定の細胞タイプを得るために適用されているが、標的細胞の純度に満ちばない人口。これらの制限を克服するために、蛍光活性化細胞選別(FACS)は、α細胞およびβ細胞13、14、15、16などの特定の内分泌細胞集団を選択するために使用されてきた。^,17歳,18.さらに、Dorrellらは抗体ベースのFACS選別アプローチを用いてβ細胞を4つの亜^集団19に分類した。FACSソートされたイレット細胞は、単一細胞のRNAシーケンシング用にメッキすることも可能です。しかし、プレートベースの方法は、スケーラビリティ20、21、22の課題に直面しています。

各内分泌細胞型の高品質で大規模なトランスクリプトームデータを生成するために、ヒトのイレット細胞にマイクロ流体技術を応用しました。マイクロ流体プラットフォームは、ハイスループット、高品質、スケーラブルな方法で多数の単一細胞からトランスクリプトームデータを生成します^23,24,25, 26^,27.大量に捕捉された細胞型の分子特性を明らかにするとともに、スケーラブルなマイクロ流体プラットフォームにより、十分な細胞が提供されたときに希少な細胞タイプを同定することができます。従って、ヒト膵島へのプラットフォームの適用は、グレリン分泌ε細胞のプロファイリングを可能にし、その希少性28に起因するほとんど知られていない機能を持つ稀な内分泌細胞型である。近年、技術29、30、31、32を用いたヒト島の大規模な転写データを報告する研究がいくつか出版されている。 ³³.このデータは、内分泌細胞の不均一性と疾患への影響を研究するために、公に入手可能で有用なリソースです。

ここでは、α-、β-、δ-、PP、ε細胞、および非内分泌細胞の小さな割合を含む約20,000個のヒトイヌアレット細胞のトランスクリプトームデータを生成するために使用されている液滴ベースのマイクロ流体単一細胞RNAシーケンシングプロトコルについて説明します。^32.ワークフローは、孤立した人間の島から始まり、島細胞の解離、単一細胞のキャプチャ、およびデータ分析のステップを示しています。このプロトコルは、新たに分離された島を使用する必要があり、ヒトやげっ歯類などの他の種からの島に適用することができます。このワークフローを使用して、ベースラインおよび他の条件の下で公平で包括的な入り点細胞アトラスを構築することができる。