9月24日，国际学术期刊Nucleic Acids Research在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所靳文菲研究组的论文“scMMO-atlas: a single cell multimodal omics atlas and portal for exploring fine cell heterogeneity and cell dynamics”。该研究构建了首个单细胞多模态数据库scMMO-atlas，提供了涵盖300多万个细胞的单细胞多模态组学数据的在线查询平台（scMMO-atlas：https://www.biosino.org/scMMO-atlas），该研究还通过scMMO-atlas数据库发现了小鼠大脑皮层中的新细胞亚群Astro-Grm3和Ex-L6-Tle4-Nrf1等。
单细胞多模态组学技术并行捕获同一细胞的多种模态信息，已成为多角度和多维度解析细胞异质性的强大工具。近年来，单细胞多模态组学数据快速积累，但由于数据极为分散，严重影响了数据的访问和利用。为了充分利用单细胞多模态组学公共数据，亟需一个统一处理和整合数据的单细胞多模态组学数据库。
该研究收集和整合了70多个高质量的单细胞多模态组学数据集，构建了scMMO-atlas数据库 (https://www.biosino.org/scMMO-atlas/)，包括来自852个样本的3,168,824个细胞的单细胞多模态组学数据。scMMO-atlas提供了一个交互式的门户网站，提供多种模态和整合数据的可视化和特征分析，包括细胞类型注释，细胞亚群的表达标签，细胞亚群特异性染色质可及性，基因模块和数据集模块，并提供用户上传数据和分析结果下载。
图1 scMMO-atlas构建流程和功能概况
该研究对scMMO-atlas中的小鼠大脑皮层scATAC+RNA 数据进行了整合分析，发现一个高表达 Grm3 的早期星形胶质细胞亚群，命名为Astro-Grm3。研究还发现了Ex-L6-Tle4的祖细胞亚群Ex-L6-Tle4-Nrf1，这表明scMMO-atlas提供的单细胞多模态组学大数据增加了统计能力，有利于新的生物学发现。
图2 整合单细胞多模态组学数据寻找新细胞亚群。A、整合单细胞多模态组学数据解析小鼠大脑皮层细胞亚群。B-C、Astro-Grm3特异性Wnt信号通路。D-G、解析数据发现细胞亚群EX-L6-Tle4-Nrf1。
南方科技大学与中国科学院上海营养与健康研究所的联培博士生程文文为论文第一作者，中国科学院上海营养与健康研究所靳文菲研究员为论文通讯作者。靳文菲研究组虞诗雅和尹昌辉参与了该项研究。南方科技大学生命科学学院陈曦教授和洪旎教授为论文提供了宝贵的建议。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院上海营养与健康研究所生物医学大数据中心的支持。
