※新Live-RNAseq技術將生物RNA相關研究由3D推進至4D。(Photo credit: Swiss Federal Institute of Technology and ETH Zurich, Prof. Bart Deplancke and Julia A. Vorholt)

RNA定序（RNA sequencing）所面臨的挑戰是如何從群體中捕獲特定細胞的mRNA，而這也是自然界中大多數細胞也是群體存在的。為此，科學家們開發了單細胞RNA定序（scRNA-seq）的技術，在基礎、生物醫學研究，甚至藥物開發都提供了前所未有的洞察力。

 RNA定序（RNA sequencing）使科學家能夠研究細胞中的基因表現。由於信使RNA（mRNA）是由DNA基因所產生，該資訊可用於識別原始基因序列，進而測量這些細胞中上千的基因活性。

現在，洛桑聯邦理工學院（EPFL）的Bart Deplancke教授和蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的Julia Vorholt教授共同解決了scRNA-seq需要裂解細胞的問題。由Wanze Chen（EPFL）和Orane Guillaume Gentil（ETH Zurich）為首的研究人員提出了Live-seq的技術，在提取RNA時能保持細胞的活力，以便進一步研究，同時保持低侵入性的特質。

Live-seq的關鍵是一種被稱為「流體力顯微鏡」的顯微鏡技術，或稱FluidFM，它使用比人類頭髮還細的微觀通道。正因為如此，FluidFM讓使用者將物質插入至單個細胞，或從單個細胞中提取細胞質而不必殺死它們，包括mRNA。

當研究人員設法從這些極少量的細胞質樣本中保存並讀出mRNA時，發現了導致Live-seq的關鍵進展。因此，Live-seq可以在特定時間將轉錄組與後來分子或表型行為聯繫起來，也就是監測一個細胞中成千上萬個基因在不連續時間點的活動。科學家稱之為時間性轉錄組分析。

研究人員在測試Live-seq時表明，它可以準確地識別不同的細胞類型和狀態，而不會引起重大干擾。作為概念驗證（proof-of-concept），他們使用該新平臺直接繪製了單個免疫細胞（巨噬細胞）在活化前後、以及脂肪基質細胞在分化成脂肪細胞前後的 軌跡。最後，該團隊使用Live-seq作為轉錄組記錄器，這使他們能夠預測免疫細胞對免疫挑戰的反應。

這項研究發表在《Nature》期刊上。Julia Vorholt表示：「Live-seq可以透過將scRNA-seq從一個端點轉變為一個時間和空間分析方法來解決廣泛的生物學問題。」

(來源:News-Medical 生策中心編譯)