OrganoidDB：類(lèi)器官轉(zhuǎn)錄組及單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)庫(kù)

       類(lèi)器官是來(lái)源于多能干細(xì)胞（胚胎干細(xì)胞或誘導(dǎo)干細(xì)胞）或成體干細(xì)胞，甚至是患者特異性組織樣本的三維體外組織培養(yǎng)物。類(lèi)器官可以被引導(dǎo)分化成具有器官特征的各種細(xì)胞類(lèi)型，并且具有與真實(shí)器官相似的組織學(xué)組織，有時(shí)與真實(shí)器官的組織學(xué)組織相似，有時(shí)無(wú)法區(qū)分。此外，它們的形成概括了器官生長(zhǎng)的自組織過(guò)程。因此，類(lèi)器官是比二維細(xì)胞系更有前途的模型，用于人體過(guò)程和結(jié)構(gòu)的體外研究、疾病發(fā)作和臨床前藥物開(kāi)發(fā)。此外，與動(dòng)物模型相比，類(lèi)器官可以以更高的效率和速度生成，并提供更準(zhǔn)確的人體組織表示。

       為了充分發(fā)揮類(lèi)器官技術(shù)在疾病研究和藥物開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的潛力，亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題是驗(yàn)證類(lèi)器官能否忠實(shí)地反映人體的生物過(guò)程，這涉及細(xì)胞組成、分化和狀態(tài)以及對(duì)外界刺激反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)定義并描述這些模式。此外，開(kāi)發(fā)一種能夠更準(zhǔn)確地模擬體內(nèi)環(huán)境的可靠類(lèi)器官培養(yǎng)方案也將成為未來(lái)的研究方向。因此，使用高通量測(cè)序技術(shù)（尤其是單細(xì)胞測(cè)序）將類(lèi)器官與相應(yīng)的人體組織進(jìn)行比較，將為評(píng)估類(lèi)器官的質(zhì)量提供一種有效的方法。正在進(jìn)行的類(lèi)器官細(xì)胞圖譜項(xiàng)目于 2021 年提出，致力于探索類(lèi)器官的單細(xì)胞表征。此外，用于類(lèi)器官研究的轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)也越來(lái)越多。然而，目前還沒(méi)有公開(kāi)的類(lèi)器官相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)或來(lái)自公共類(lèi)器官研究的轉(zhuǎn)錄組圖譜的集中數(shù)據(jù)門(mén)戶(hù)。

       今天我們介紹OrganoidDB 數(shù)據(jù)庫(kù)（http://www.inbirg.com/organoid_db/），這是一種用于類(lèi)器官的綜合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)（芯片、RNA-seq和單細(xì)胞 RNA-seq）資源。

       目前，OrganoidDB提供了16218個(gè)類(lèi)器官樣本的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，包括12911個(gè)人類(lèi)器官樣本和3307個(gè)小鼠類(lèi)器官樣本。這些樣本涵蓋了172種不同的類(lèi)器官類(lèi)型，包括腸道類(lèi)器官、腦類(lèi)器官、肺類(lèi)器官等。這些樣本被組織成 1069 個(gè)數(shù)據(jù)集，包括145個(gè)單細(xì)胞 RNA-seq 數(shù)據(jù)集，分為五大類(lèi)——“類(lèi)型比較”、“狀態(tài)比較”、“協(xié)議比較”、“來(lái)源比較”和“類(lèi)器官開(kāi)發(fā)”。這五個(gè)類(lèi)別對(duì)生物學(xué)背景的描述如下：“類(lèi)型比較”將類(lèi)器官樣本與其他樣本類(lèi)型（如組織、原代細(xì)胞和異種移植物）進(jìn)行比較；“狀態(tài)比較”比較不同狀態(tài)的類(lèi)器官，例如疾病與正常狀態(tài)、增殖與靜止?fàn)顟B(tài)、成人與胎兒狀態(tài);“方案比較”比較了在不同生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)的類(lèi)器官，例如分化培養(yǎng)基與擴(kuò)增培養(yǎng)基、共培養(yǎng)物與單一培養(yǎng)基、基質(zhì)膠與膠原蛋白，“來(lái)源比較”比較了從不同來(lái)源生長(zhǎng)的類(lèi)器官，例如成體干細(xì)胞 （ASC） 與多能干細(xì)胞 （PSC）、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 （iPSC） 與胚胎干細(xì)胞 （ESC） 以及患者來(lái)源的類(lèi)器官 （PDO） 與患者來(lái)源的異種移植類(lèi)器官 （PDXO）。 最后，“類(lèi)器官發(fā)育”計(jì)算每個(gè)基因在基因表達(dá)值和類(lèi)器官發(fā)育時(shí)間點(diǎn)之間的相關(guān)性。

       在搜索頁(yè)面，OrganoidDB允許用戶(hù)在人或小鼠的體積和單細(xì)胞RNA水平下，以六種模式對(duì)類(lèi)器官和其他樣本類(lèi)型的基因表達(dá)進(jìn)行多視角探索（圖（圖2A）。2安培).總則。允許用戶(hù)搜索不同類(lèi)器官與原代組織、細(xì)胞系培養(yǎng)物、PSC 培養(yǎng)物和球狀體相比的基因表達(dá)概覽。

       詳細(xì)信息頁(yè)面，包含樣本和數(shù)據(jù)集的可用類(lèi)器官培養(yǎng)信息。提供了樣本特征，例如樣本捕獲時(shí)間和派生樣本的患者人口統(tǒng)計(jì)信息。對(duì)于批量RNA數(shù)據(jù)集，提供了整體分析結(jié)果，包括DEGs、富集功能/通路和差異細(xì)胞類(lèi)型標(biāo)志物。對(duì)于單細(xì)胞RNA-seq數(shù)據(jù)集，除了整體分析外，單細(xì)胞聚類(lèi)分析還將生成細(xì)胞聚類(lèi)圖，其中包含細(xì)胞類(lèi)型注釋?zhuān)ㄈ绻捎茫?、聚?lèi)標(biāo)記基因和聚類(lèi)中的DEGs。其他交互式圖，包括箱形圖、火山圖和熱圖，也用于詳細(xì)信息頁(yè)面中的數(shù)據(jù)可視化。