人的大脑其实极其复杂，仅仅占据我们人体小部分的大脑，却包含着千亿个神经元，相互之间还存在着令人难以捉摸 的复杂联系，但这并不能阻碍科学家们被她的神秘所吸引。面对如此”精密”的器官，如何高效对其进行多方位研究，一直 是众多科学家们头疼的问题。

BDRhapsody单细胞多组学分析系统的诞生，轻松解决以上脑科学研究中存在的技术难题

正因为如此，TBD Rhapsody单细胞多组学分析系统]已成为脑/神经单细胞研究的最佳拍档，帮助科学家们发表了多篇高分文献。本文选取了近年来最具代表性的几篇文献，与大家一同回顾。

人类大脑皮层的发育涉及到神经元的迁移整合。来自美国斯坦福大学的研究团队利用一种3D分化方法，在培养皿中成 功诱导神经球(neural spheroid)定发育成大脑皮层球状体( human cortical spheroids, hCS)以及大脑皮层下球状体 (human subpadlium spheroids,hss)，并将两者在体外进行组装，以促使细胞迁移和人脑皮质回路的发育。为全面表征hCS 和hSS单细胞的转录组信息，研究人员利用了BD Rhapsody，在其分化的第105天将11,838个hCS或hSS结合并酶解成单个细 胞，分批进行转录组测序分析。其中，单细胞的捕获方式是通过有限稀释法将单细胞悬浮液随机分布在>200,000个微孔中 得以实现的。后续，研究人员很据BD Rhapsody single-cell wholetranscriptomeamplifcation workflow制备全转录组文库 并利用BD Rhapsody analysis pipeline处理分析数据。通过t分布随机邻域嵌入( tSNE)方法，从hCS或hSS中分离出的细胞聚 类显示了两种条件下的分离状况。组装后的细胞经过电生理测试表明，GABA能和谷氨酸能神经元能够成功形成电路并相互 发送信号。这一成果无疑为研究神经发育和疾病以及神经环路等提供了一个有用的模型。

为了验证体外诱导分化特异器官上的可靠性，美国斯坦福大学的研究人员于体外培养并诱导12种人类多能干细胞系 ( human induced pluripotent stem cells lines , hisC lines )分化形成hCSs，并利用BD Rhapsody对分化产物进行单细胞转录组 分析，以证实该过程的可重复性:在分化的第105天，研究人员将三个平行分化为hCS-FF(Feeder-Free condition，无滋养 层细胞条件)的hiPsC line酶解为单个细胞并进行捕获。再通过对BD Rhapsody磁珠进行二次采样，从约67%的捕获细胞中 制备全转录组文库，然后进行后续的CDNA合成等操作，并利用BDRhapsody analysis pipeline处理测序数据，确定细胞标 记和分子指数。最后，使用BD Data View 对单细胞转录进行分析，并将当前数据结果与之前于同一平台上获取的hCS-MEF ( Mouse Embryonic Fibroblasts)，小鼠胚胎成维细胞和hSS单细胞数据进行比较(n=24,237)。tSNE聚类分析发现，来自 hCS和hSS的细胞群聚类揭示了背侧和腹侧分化状态的不同。该研究表明，体外培养神经干细胞的实验方案在不同实验条 件、不同干细胞系之间具有良好的重复性，而细胞转录组的差异主要来源于分化时期，并非细胞种系或实验条件。

成纤维细胞生长因子21( Fibroblast growth factor 21，FGF21)是一种肝脏源激素，可向下丘脑内侧(ventromedial hypothalamus，VMH)的谷氨酸能神经元发出信号，以抑制碳水化合物的摄入。在此项试验中，来自爱荷华大学医学院和 丹麦哥本哈根大学的研究团队充分利用了BD Rhapsody单细胞测序平台，以合理评估哪些细胞能够在下丘脑中表达FGF21的 辅助受体KIb(B-+lotho):首先通过BDFACArialI对小鼠下丘脑中的目标单细胞进行筛选，然后将筛选出的细胞加载到BD Rhapsody上捕获单个细胞，并进行cDNA的合成。后续，使用两个定制物panel生成CDNA文库，该pane由BD设计，分别 包含低丰度表达基因和高丰度表达基因。通过该方法以及BD Resolveanalysis pipeline，研究人员对活细胞进行了有效的细 胞排序、质量过滤和测序数据注释，最终获得了1,904个分类后推定的KIb细胞。随后，运用tSNE分析和无监督聚类，确定 了12个神经元和非神经元细胞类型的聚类。通过这一途径，研究人员得以精确识别下丘脑中的FGF21靶细胞，并揭示了激 活谷氨酸能神经元的FGF21信号是介导FGF21诱导的糖抑制和甜味偏好的必要和充分条件。

天津医科大学、天津市神经病学研究所刘强教授课题组在此前的文献中报道了脑出血(intracerebral hemorrhage，ICH) 后血肿周围脑水肿(Perhematomaledema，PHE)形成的免疫机制。实验过程中，其使用BD Rhapsody捕获单细胞，并通 过BDRhapsodyWTAAmplifcation Kit构建单细胞RNA-seq文库，采用BD Rhapsody数据分析流程处理测序数据，并利用 BD Data View对单细胞转录组谱进行分析，绘制了血液对照( sham blood)、脑水肿出血组(ICHblood)和脑水肿脑样 本(ICHbrainsgmple)中12.443个8751个和4270个自然杀伤(naturalkller，NK)细胞的基因表达谱。其中，NK细胞从 naiveC57BL6小就(8D.8loscence)的脾细胞中分离，经纯化后在FACSAriaI系统上进行两轮细胞分选。单细胞测序和免 疫学研究表明，NK细胞是1CH早期阶段的主要免疫细胞亚群，单细胞转录谱的无偏聚类显示，脑出血后，两个主要的NK细 胞亚群分别具有高的细胞毒性或强烈的趋化因子产生特征，与周围的NK细胞相区别。

BD Rhapsody单细胞测序技术正在脑科学领域中发挥着其不可替代的作用。借助于这一工具，许多在形态发生上和功能 上不同的脑细胞类型被识别出来，这也让我们对大脑中细胞种类的多样性、细胞的特殊功能或状态等有了更为深入的认知。