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Current Methodological Challenges of Single-Cell and Single-Nucleus RNA-Sequencing in Glomerular Diseases

计算生物学 转录组 生物 细胞 核糖核酸 活检 生物信息学 医学 病理 基因 基因表达 遗传学
作者
Dries Deleersnijder,Jasper Callemeyn,Ingrid Arijs,Maarten Naesens,Amaryllis H. Van Craenenbroeck,Diether Lambrechts,Ben Sprangers
出处
期刊:Journal of The American Society of Nephrology 卷期号:32 (8): 1838-1852 被引量:28
标识
DOI:10.1681/asn.2021020157
摘要

Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and single-nucleus RNA-seq (snRNA-seq) allow transcriptomic profiling of thousands of cells from a renal biopsy specimen at a single-cell resolution. Both methods are promising tools to unravel the underlying pathophysiology of glomerular diseases. This review provides an overview of the technical challenges that should be addressed when designing single-cell transcriptomics experiments that focus on glomerulopathies. The isolation of glomerular cells from core needle biopsy specimens for single-cell transcriptomics remains difficult and depends upon five major factors. First, core needle biopsies generate little tissue material, and several samples are required to identify glomerular cells. Second, both fresh and frozen tissue samples may yield glomerular cells, although every experimental pipeline has different (dis)advantages. Third, enrichment for glomerular cells in human tissue before single-cell analysis is challenging because no effective standardized pipelines are available. Fourth, the current warm cell-dissociation protocols may damage glomerular cells and induce transcriptional artifacts, which can be minimized by using cold dissociation techniques at the cost of less efficient cell dissociation. Finally, snRNA-seq methods may be superior to scRNA-seq in isolating glomerular cells; however, the efficacy of snRNA-seq on core needle biopsy specimens remains to be proven. The field of single-cell omics is rapidly evolving, and the integration of these techniques in multiomics assays will undoubtedly create new insights in the complex pathophysiology of glomerular diseases.
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