9月24日，國際學術(shù)期刊Nucleic Acids Research在線發(fā)表了中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所靳文菲研究組的論文“scMMO-atlas: a single cell multimodal omics atlas and portal for exploring fine cell heterogeneity and cell dynamics”。該研究構(gòu)建了首個單細胞多模態(tài)數(shù)據(jù)庫scMMO-atlas，提供了涵蓋300多萬個細胞的單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)的在線查詢平臺（scMMO-atlas：https://www.biosino.org/scMMO-atlas），該研究還通過scMMO-atlas數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)了小鼠大腦皮層中的新細胞亞群Astro-Grm3和Ex-L6-Tle4-Nrf1等。

單細胞多模態(tài)組學技術(shù)并行捕獲同一細胞的多種模態(tài)信息，已成為多角度和多維度解析細胞異質(zhì)性的強大工具。近年來，單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)快速積累，但由于數(shù)據(jù)極為分散，嚴重影響了數(shù)據(jù)的訪問和利用。為了充分利用單細胞多模態(tài)組學公共數(shù)據(jù)，亟需一個統(tǒng)一處理和整合數(shù)據(jù)的單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)庫。

該研究收集和整合了70多個高質(zhì)量的單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)集，構(gòu)建了scMMO-atlas數(shù)據(jù)庫?(https://www.biosino.org/scMMO-atlas/)，包括來自852個樣本的3,168,824個細胞的單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)。scMMO-atlas提供了一個交互式的門戶網(wǎng)站，提供多種模態(tài)和整合數(shù)據(jù)的可視化和特征分析，包括細胞類型注釋，細胞亞群的表達標簽，細胞亞群特異性染色質(zhì)可及性，基因模塊和數(shù)據(jù)集模塊，并提供用戶上傳數(shù)據(jù)和分析結(jié)果下載。

圖1?scMMO-atlas構(gòu)建流程和功能概況

該研究對scMMO-atlas中的小鼠大腦皮層scATAC+RNA 數(shù)據(jù)進行了整合分析，發(fā)現(xiàn)一個高表達 Grm3 的早期星形膠質(zhì)細胞亞群，命名為Astro-Grm3。研究還發(fā)現(xiàn)了Ex-L6-Tle4的祖細胞亞群Ex-L6-Tle4-Nrf1，這表明scMMO-atlas提供的單細胞多模態(tài)組學大數(shù)據(jù)增加了統(tǒng)計能力，有利于新的生物學發(fā)現(xiàn)。

圖2?整合單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)尋找新細胞亞群。A、整合單細胞多模態(tài)組學數(shù)據(jù)解析小鼠大腦皮層細胞亞群。B-C、Astro-Grm3特異性Wnt信號通路。D-G、解析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)細胞亞群EX-L6-Tle4-Nrf1。

南方科技大學與中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所的聯(lián)培博士生程文文為論文第一作者，中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所靳文菲研究員為論文通訊作者。靳文菲研究組虞詩雅和尹昌輝參與了該項研究。南方科技大學生命科學學院陳曦教授和洪旎教授為論文提供了寶貴的建議。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)中心的支持。

論文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39315707