单细胞测序不同于传统的高通量测序，它是对于一个细胞群中的某一个细胞进行测序分析。单细胞转录组测序就是对单个细胞转录组水平进行测序，它的优势是准确地分析每一个细胞的基因表达，能准确区分细胞群体，并进行细胞分类间比较，以及能找到稀有的细胞的表达情况。

不同类型的细胞共同作用，维持器官多项功能的自我平衡、稳态，但是由于对这些不同类型细胞的分子水平的特征区分并不完善，我们对肾病发病机理的理解是有局限性的。为了填补这项知识空白，来自美国的Katalin Suszták实验团队将从正常小鼠肾脏分离到的57979个细胞进行了单细胞转录组测序。测序获得的基因表达结果显示：基因突变导致的一些肾脏疾病是由于某些特定细胞的功能紊乱而造成的，特定类型的细胞有着特定的关键性功能，并且对应着特定肾脏疾病的发生。除此之外，单细胞转录组测序可以根据每一个细胞的基因表达情况进行聚类，准确的区分细胞群体。研究团队的结果共区分出了21个不同的细胞类群，除了18个已知的细胞类群之外，另外3个为新发现的细胞类群。因此，通过这项技术，研究者对肾脏中的细胞类群有了一个更全面的认识，而不仅仅从解剖或者结构的角度进行分类。

图片来源：Jihwan Park. et al.Single-cell transcriptomics of the mouse kidney reveals potential cellular targets of kidney disease. Science 360,758-763(2018). 

蛋白尿是临床上的一种肾病，同时也是一种基因突变相关的疾病。由于临床上蛋白尿的病人伴随着内皮细胞及近端肾小管的形态异常，所以通常认为蛋白尿是由这两种细胞类群的功能紊乱导致的。然而研究团队发现蛋白尿相关的突变基因只在肾小球这一细胞类群中表达，从而提示肾小球才是直接导致蛋白尿的主要细胞类群，更正了之前的错误认识。

收集管细胞是肾脏中的一种细胞类群，之前普遍认为收集管细胞分为主体细胞（principal cell）和夹层细胞（intercalated cell）这两种。在本研究中，该研究团队通过细胞类群分析，找到一群全新的细胞类群，并且这一类群的细胞有向主体细胞或夹层细胞分化的双向潜能。同时研究者也通过实验证明，主体细胞和夹层细胞在特定的应激情况下会发生相互转变，增加了人们对肾脏收集管的认识。

单细胞转录组测序作为一个新兴的强大的技术，有着巨大的研究价值。研究人员通过单细胞转录组测序加深了人们对于正常肾脏功能以及疾病发病机理的认识。单细胞转录组测序将会在未来运用到更多的研究中，发挥更大的作用，更好的造福人类。

参考文献

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