作者 | 周运来
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单细胞行业的深度参与者，单细胞应用场景的积极探索者，单细胞产品落地的一站式提供者
望之，图谱又成新篇章；闻之，倾听细语达针意；问之，格物穷通在腠理；切之，脉脉相通一点通。欢迎来到《单细胞切病理·2022五一系列》。
医学需要回答的第一个问题就是：什么是正常的，什么是不正常的？然后再回答不正常的原因，也就是病理学。要回答以上问题，起初我们用的是望闻问切的方法，也就是通过对个体、组织的观察来实现。随着技术的发展，我们可以用不同的技术在不同的水平上来对疾病的表症进行观察研究。有些已经成为单细胞测序研究中重要的下游验证手段。
今天，我们就来看看疾病的病理学诊断和研究的方法以及新兴的实践，最后我们讨论单细胞测序技术可能对病理诊断带来哪些新的见解。
断病理诊断指通过手术切除、内镜活检、细针穿刺等方式获取人体组织或细胞，借助显微镜等工具对样本进 行一系列处理和观察，研究疾病病因、发病机制、形态结构、功能和代谢等方面的改变，揭示疾病的发生 发展规律，从而阐明疾病本质的医学科学，是绝大部分疾病，尤其是肿瘤疾病的诊断“金标准”。其流程一般分为组织学检查和细胞学检查两大类。
通过以上主要技术可以看出，病理学诊断技术的发展路径主要有：
- 从宏观到微观，从组织水平到细胞水平
- 从表型到机理，从以显微染色技术为主逐渐加入分子检查技术
- 细胞通量从低到高
行到水穷处，坐看云起时。我们接着这个技术思维导图往下追问：在流式、生物芯片、二代测序和生物信息逐渐在病理学中的应用之后，下一个技术是什么？
是的，单细胞测序技术。在诸多病理学检查技术中，目前的单细胞技术其实可以看做一种新的活检（biopsy）技术,即，活体组织病理学检查。做过单细胞实验的同学都知道，单细胞技术要求解离之后的细胞活性要大于80%，而单细胞技术能为我们带来哪些病理学上的知识呢？
单细胞技术使得我们可以一次性打开一个块组织、一个器官甚至一个完整的个体中的所有细胞类型，观察里面分子的表达情况。那么单细胞技术可以回答的基本病理学问题是什么呢？
可以看出单细胞技术并不是脱离了组织的技术，而是在现有的病理诊断技术重要的补充，连接了表型（细胞比列变化，细胞类型与状态）和机理（通路和标志物）两个方面的知识。可以说是病理诊断技术发展的内涵在召唤单细胞技术。
我们在做单细胞研究的时候是不是也在经常问自己这几个问题呢？
- 组织中有没有新的细胞类型？
- 在某罕见病中，是否存在着特殊的细胞间的关系？
- 在单细胞的分辨率下能不能找到特异性的标志物
- 如何验证以上三点的发现？
随着循证医学的发展，我们研究临床问题不管是用哪种技术手段得来的新发现，都需要收集全面的证据，并通过严格的评价以找出有指导意义的最佳证据。针对新技术，如单细胞技术，我们如何验证呢？
验证的逻辑一般是这样的：用已有的技术来验证新技术的发现。如我们可以用流式细胞术的分选功能来验证单细胞鉴定出来的新细胞亚型。
病理单细胞研究的验证一般也是出于这几个方面：
- 个体层面：模型验证，动物模型验证新细胞亚群，如转基因小鼠
- 组织层面：验证组织中确实存在细胞或者标志物，如组织化学，bulk 测序验证关键基因的表达
- 细胞层面：用流式细胞术、或者显微镜观察细胞
- 基因层面：验证新发现的RNA标志物，如免疫组化或者原位RNA
在单细胞技术被一系列技术验证之后，有哪项技术是需要用单细胞技术来验证的呢？它会不会成为一个可以验证其他新技术的技术呢？我们拭目以待。
人体细胞的种类繁多，形态与功能各异。单细胞技术让我们在细胞形态学之外，又开启了新的观察范畴。各类疾病的基本病变就是通过利用构成组织、器官的基本单位——细胞的生理、生化、功能以及形态结构的改变来体现的。利用显微镜观察细胞形态与结构，利用单细胞技术测量细胞内各分子的表达情况，可以帮助我们全面系统地认识每个器官各种细胞的种类、形态、功能和起源。
代码语言：javascript复制# 主要参考资料
病理学，步宏 李一雷主编，人民卫生出版社，2018
细胞病理学，刘树范 阚秀 主编，中国协和医科大学出版社，2011
医学免疫学，周光炎 主编，科学出版社，2019
Computational-method-for-single-cell-data-analysis，2019
人类疾病动物模型，刘恩岐 主编，人民卫生出版社，2014
协和听课笔记（病理学），阚晨 管慧主编，中国协和医科大学出版社，2020
协和听课笔记（诊断学），童璐莎 祝喻甲主编，中国协和医科大学出版社，2020
协和听课笔记（生物化学喻分子生物学），李晗歌 吴春虎主编，中国协和医科大学出版社，2020
协和听课笔记（医学免疫学），朱晨雨 杨寒主编，中国协和医科大学出版社，2020
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