良好的单细胞转录组样本质量是实验成功的基石。凌恩生物拥有10x和C4两个单细胞测序平台,项目经验丰富,除了常规的小鼠、人类,还处理过感染寄生虫的鱼类组织、海带、海参等样本。这些项目的成功离不开合适的样本质控和数据质控,今天就来和大家分享凌恩生物的单细胞转录组送样秘籍!
一
单细胞转录组送样要求
单细胞转录组测序对样本质量要求较高,核心在于保证细胞的活性和完整性。新鲜组织样本需在离体后30分钟内完成处理并转入专用保存液,全程低温运输,确保细胞活性达到85%以上;样本需经PBS清洗去除血污和坏死组织,细胞数量不少于1×10⁶。对于脂肪、纤维或骨组织等难解离样本,建议提前沟通以优化方案;
若为石蜡包埋样本,则只能选择单细胞核测序方案。建议送样前先取少量样本进行活性质检,确认达标后再正式送样,以避免样本浪费。
二
单细胞转录组质检要求:
样本预处理结束后,进入单细胞制备阶段,开展组织解离、单细胞悬液制备,或者细胞核抽提。如何判断样本质检合格呢?
单细胞核转录组(snRNA-seq)质检主要有以下指标:
1
核膜完整性
● 判定方法:光学显微镜(明场/相差)、荧光染色(DAPI/Hoechst)镜检观察;也可结合流式细胞仪成像。
● 合格标准:细胞核形态呈规则圆形/椭圆形,轮廓清晰、边缘光滑,核膜无破损、无凹陷、无碎片、无渗漏;未见裸露染色质、碎裂核及核内容物外泄。
● 不合格表现:核膜破裂、形态畸形、大量核碎片、染色质弥散。
2
有核率(目标核占比)
● 定义:有效细胞核数量 ÷ 总颗粒数(细胞碎片、杂质、空泡不计入)。
● 合格标准:常规样本有核率 ≥90%;难解离组织最低要求 **≥85%**。
● 意义:避免大量空泡、组织杂质干扰后续测序捕获。
3
结团率(聚团率)
● 定义:两个及以上细胞核粘连形成的团块数量 ÷ 总细胞核数量。
● 合格标准:结团率 ≤20%,无大面积多核聚集体。
● 补充:轻微两两粘连可通过轻柔重悬优化,严重结团会导致测序文库无效、数据污染。
4
细胞核活率
● 单细胞核无 “细胞活率” 概念,一般用核完整性、膜通透性染色替代评估:
● 染色方案:DAPI(全核染色)+ 台盼蓝 / PI(破损核染色)。
● 判定逻辑:完整核膜可排斥染料,仅破损核着色。
● 合格标准:完整细胞核占比 ≥90%;PI /台盼蓝阳性(破损核)占比<10%。
5
浓度
● 计数仪/显微镜定量,浓度需匹配上机要求(常规上机浓度:700 cell /μL),浓度偏差过大需重悬、浓缩或者稀释,细胞总量>7w。
● 无过组织碎片、胞质残渣、色素颗粒等杂质,同一样本细胞核粒径差异小,无超大核、微型碎片核混杂。
图1 抽核样本质控图
对于解离单细胞的样本质检为两个标准:
A:细胞完整、结团率<20%、活率>90%、 浓度为≥700 cells/μL、无过多细胞碎片、杂质;细胞总量>7万满足所有条件可进行后续实验。
C:细胞不完整、结团率>20%、活率<90%、浓度为<700 cells/μL、过多细胞碎片、杂质;细胞总量<7万。符合其中任何一个条件都不进行后续实验。
图2 解离单细胞转录组样本质控示意图
样本质检完成后,我们根据质检报告,来筛选合格样本进行建库测序。
三
单细胞转录组送样注意事项
为了保证样本的质量,以下的事项务必留意:
1. 样本应尽可能新鲜:如果是组织样本,离体后最好在半小时内浸入保存液中;细胞样本应尽快送样进行实验。
2. 冷藏运输:送样全程应保持4℃左右的低温条件,严禁常温或冷冻运输,避免损伤细胞。
3. 避免反复冻融和剧烈震荡,操作时需小心谨慎。
四
数据质控
把好了样本质量关,就为后续的数据质量上了一层保险。数据质控的目的是区分哪些是值得信任的真实细胞的信号,哪些更可能是低质量细胞、死亡细胞、破裂细胞、双细胞、空液滴或受到明显污染的信号,去除背景噪音污染。
单细胞数据质控的核心指标主要包括以下几种:
1. nCount RNA:表示每个细胞的总计数,反映一个细胞在测序后“总共捕获到的RNA信号”。数值太低提示捕获不足或细胞质量差;太高则提示双细胞或多细胞。
2. nFeature RNA:每个细胞检测到的基因数,能够反映细胞表达谱的复杂度。一般与nCount RNA进行联合判断,数值太高提示双细胞或多细胞,太低则提示捕获不足。
3. Percent.mt:线粒体基因计数占总数的比例,该指标偏高提示细胞受损、应激或死亡。
4. 核糖体RNA比例(riboRatio):该指标辅助判断某些细胞是否存在明显的核糖体比例偏高现象,但不是首选质控指标。
5. 血红蛋白基因比例(HbRatio):如果是来自血液、骨髓或存在红细胞污染风险的样本,该指标可辅助识别是否存在红细胞污染。
图3 双细胞过滤示意图
图4 细胞质量评估示意图
图5 单细胞转录组样本整合后的UMAP三维图
俗话说:好的开始是成功的一半。单细胞转录组样本+数据的双重质控,从源头把好样本质量关,到精准把控数据质控,我们全程的严格质控,将为您的单细胞测序打下夯实的地基,为您的实验数据保驾护航,助力您的文章分数“扶摇直上九万里”。

