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。
近日,華中科技大學武漢光電國家研究中心張智紅教授團隊在Small Methods期刊(12.4)上發表了題為“scLiverDB: a database of human and mouse liver transcriptome landscapes at single-cell resolution”的研究論文。scLiverDB(http://bioinfo.life.hust.edu.cn/liverdb)是人類和小鼠肝臟的單細胞轉錄組數據庫,用于在單細胞水平揭示肝臟各種疾病、多種細胞類型以及不同發育階段的肝臟細胞組成、細胞異質性和基因表達情況。
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、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、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);9個文庫平臺,包括10X Genomics、SMART-seq、Smart-seq2、Microwell-seq、mCEL-Seq2、STRT-seq、Fluidigm C1、indrop和MARS-seq。
scLiverDB主要包括五個模塊功能:
1)數據集多樣性:數據庫收集了幼年和成年人與小鼠多種疾病類型與癌癥的數據,并進行統一分析,細胞注釋使用SingleR和手動結合的方法,更加準確地獲得細胞類型。用戶可以在網站上搜索不同疾病(肝損傷、肝硬化、肝纖維化和非酒精性脂肪肝)或癌癥(HCC、CSC和iCCA)狀態下基因在不同細胞中的表達情況。
2)數據集對比:數據庫提供兩個不同數據集之間的對比,不同數據集間的基因表達差異。
3)表達模式分析:數據庫對有時間信息的數據集進行了表達模式分析,用戶可以查看出不同時間的基因表達變化。
4)差異表達分析:數據庫提供了正常和疾病狀態下的肝臟基因表達差異搜索功能,可視化不同疾病狀態下肝臟的基因表達變化。
5)數據可視化:數據庫對數據集進行密度圖、熱圖、氣泡圖、散點圖和基因表達聚類圖五種展示,便于用戶選擇自己需要的可視化形式進行展示。