在外周血液中直接单细胞类型基因表达分析:使用2种新型单细胞参考基因 (PSAP和CTSS) 检测细菌感染的基于基因表达的新型比率生物标志物

科学领域:

• 分子生物学分子生物学
• 免疫学 免疫学 免疫学
• 生物信息学是一种生物信息学.

背景情况:

• 在外周血液 (PB) 中确定单细胞类型的基因表达通常需要细胞分类或单细胞RNA测序.
• 现有的方法是繁的,可能不能准确地反映体内条件.
• 需要一种更简单,更直接的方法来量化PB中的特定细胞类型基因表达.

研究的目的:

• 开发和验证一种基于比率的新型生物标志物 (RBB),用于从外围血液中直接量化单细胞特异性基因表达.
• 为了实现准确的基因表达分析,而不需要先前的细胞隔离或分类.
• 评估这种方法在检测宿主对细菌感染的反应方面的有用性.

主要方法:

• 开发了直接白细胞亚种群-转录丰度 (DIRECT LS-TA),一种基于比率的生物标志物方法.
• 利用比例细胞计数和差异性基因表达特征来识别单细胞信息基因.
• 利用数学模型和ICEBERG图表来识别具有高单细胞贡献 (>50%) 和低生物变异 (例如,PSAP,CTSS) 的基因.

主要成果:

• 确定了50多个单细胞信息基因,包括关键的免疫反应基因 (VNN1,IL1B,NLRC4,IFI44L).
• 直接的LS-TA显示出与黄金标准分离单细胞表达的良好相关性 (R2 = 0.550.97).
• VNN1 RBB在细菌感染数据集 (中位数2.7倍) 中显示出一致的上调,具有高诊断性能 (AUC = 0.840.99).

结论:

• 直接LS-TA提供了一种可靠的方法,可以直接从外围血液中量化单细胞特异性基因表达,而无需进行细胞分类.
• 该方法显示了快速检测感染和优化抗生素管理的巨大潜力.
• 这种技术为分析复杂的生物样本中的细胞基因表达提供了一种简化方法.