周洲老师，胡盛寿老师和王水云老师共通讯的文章，预印版21年7月发在bioRxiv上面（但是现在好像还没有发出来哎）
1. Single-nucleus and spatial transcriptomic sequencing of the cardiac IVS tissues from HCM patients and healthy donors
Fig 1A：作者对10例肥厚性心肌病患者和2例正常对照 (healthy donors of heart transplants) 的心脏室间隔 (IVS) 样品做了10X的单细胞核测序，其中3例HCM的患者的心脏IVS组织还做了10X的Visium空间转录组（3个患者取了4块样品，送了4个样，HCM1220B和HCM1220C是来自同一个病人）。单细胞核测序得到了55,122个细胞核 (HCM: 39183; HEALTHY: 15939)。4个空间转录组样品得到的spots在3339到4849之间。作者还建了一个网站：http://snsthcm.fwgenetics.org/
2. Significant expansion of vascular-related lineages and contraction of cardiomyocytes, fibroblasts and myeloid cells in HCM
Fig 1B C：单细胞核测序鉴定出9个细胞群：
血管内皮细胞 (vECs, marked by VWF),
成纤维细胞 (FBs, marked by PDGFRA),
心肌细胞 (CMs, marked by TNNT2),
周皮细胞 (marked by KCNJ8),
髓系细胞 (marked by C1QA),
平滑肌细胞 (SMCs, marked by MYH11),
淋巴细胞 (marked by IL7R), ？？？
神经元细胞 (marked by NRXN1),
淋巴管内皮细胞 (lECs, marked by MMRN1)
Fig 1D：⚠️cell density的umap图（这个画法第一次见哦，参考密度散点图的绘制）。和对照相比，HCM患者的vECs, 周皮细胞和心肌细胞的density出现了明显变化。
Fig 1E：细胞比例变化柱状图，是D图的量化。可以看到vECs, pericytes和SMCs比例增加，和既往报道中HCM的angiogenesis增加相一致。心肌细胞，成纤维细胞和髓系细胞比例则出现了下降。（髓系细胞比例竟然下降了？）⚠️这里p值的计算使用了differential proportion analysis (DPA)
Fig 1F：常规的top 10 marker基因热图
DPA的算法出自19年的一篇elife
3. Cardiomyocyte-specific regulatory changes in the pathological cardiac remodeling of HCM
Fig 2A：心肌细胞的重聚类得到了2个cluster，CM1和CM2。
Fig 2B：CM2表达高水平的maladaptive markers，提示心肌细胞处于failing state。CM1高表达FGF12和CORIN，提示这群细胞处于相对稳态/肥厚代偿阶段。
Fig 2C：和2B的结果一致，CM2在HCM中比例增加，CM1群比例减少。
Fig 2D E：随后作者使用了DEsingle计算了正常和HCM心肌细胞的差异基因，得到2021个上调基因和486下调基因(|log2FC| >1, P.adj < 0.05)，然后做了GSEA通路富集。（这俩图画的，有点子奇怪）。
此外作者还使用bigScale2构建了谱系的基因调控网络GRNs，做了HEALTHY和HCM的differential regulatory networks analysis (DRN analysis)，并根据changes in centrality对基因进行了排序，得到了一些great changes in centrality的代表性基因，比如CRYAB (Crystallin Alpha B), EIF1 (Eukaryotic Translation Initiation Factor 1), S100A1 (S100 Calcium Binding Protein A1), PROS1 (Protein S), TGFB2 (Transforming Growth Factor Beta 2) and CREB5 (CAMP Responsive Element Binding Protein 5).
4. Transcriptomic dynamics during the transition towards the failing state of cardiomyocytes in HCM
Fig 2F：为了探究心肌细胞分化轨迹，寻找拟时差异基因，作者对所有心机细胞做了slingshot。发现存在一个从CM1到CM2群的分化轨迹（就两群做拟时序，slingshot分化轨迹方向还是自己定义的，属实是怎么画都能出结果的一张图）
Fig 2G：CM2衰竭的心肌主要在relatively later pseudotime中（🤷♂️）。
Fig 2H：Healthy和HCM的pseudotime distributions也存在明显差异
Fig 2I：使用TradeSeq找了7个拟时差异基因pattern。
Fig 2J：随后作者基于三个独立分析：轨迹分析的差异表达模式(Fig 2I, P.adj < 0.05)，差异分析(Fig 2DE, |log2FC| >1)和centrality change in GRNs (DRN rank < 1000)，对基因做了重要性排序。这个分析只纳入了编码转录因子，配体和受体的基因。Fig 2J展示了重要的14个基因。三列柱子应该分别是difference in expression patterns (橙色)，差异分析的|log2FC| (蓝色)，DRN (黄色)。
（怎么得到的candidate target genes？三个分析的基因取了交集？）
Fig 2K：在这14个基因中，大多数的基因在心肌细胞从正常向衰竭分化过程中的作用还没有被阐明，比如FGF12 (fibroblast growth factor 12), CREB5, BDNF (brain-derived neurotrophic factor), IL31RA (interleukin 31 receptor A), NRXN3 (neurexin 3), TGFB2和PROS1。K图展示了这些基因在HEALTHY和HCM中沿着轨迹的表达。和该课题组此前发表的bulkRNAseq数据一致，FGF12, IL31RA和PROS1在HCM的心脏组织中出现高表达。
5. Fibroblast-specific regulatory changes in the pathological cardiac remodeling of HCM
Fig 3A B：成纤维细胞的重聚类得到4个群：KCNMB2high FB1, NRXN3high FB2, CNTNAP2high FB3和CD55high FB4。这两个图展示了聚类和代表性基因。
Fig 3C：FB2展示出activated fibroblasts/myofibroblasts特征性基因如CCN2, FN1, COL1A1, COL3A1和MYH10的高表达，提示这是一群处于活化状态的成纤维。这种分面小提琴图用scanpy画比较方便。
Fig 3D：层次聚类提示FB1群和FB2群具有更高的相似度，因此1群可能代表着quiescent fibroblasts。
Fig 3E：和D图的结果一致，2群比例增加，1群比例下降。
Fig 3F G：和Fig2D E一样的富集分析，也是没有分cluster，直接在正常和HCM两组间做的。
6. Transcriptomic dynamics during the activation of fibroblasts in HCM
Fig 3H I：把FB1和FB2单独提出来，用slingshot做了拟时轨迹（🤷♂️）
L-N图和Fig 2的I-K一样的，也都是描述性的。
7. The subpopulations of the immune and vascular lineages and their proportional changes in HCM
Fig 4A：聚类得到8个免疫细胞群
Fig 4B C：0，1，4，5，6这5个群高表达CD68，提示是巨噬细胞群，因此被重新命名为MAC1-5。C图展示了marker基因的表达，FGF13high MAC1和IGSF21high MAC2高表达LYVE1，提示它们是具有M2表型的血管相关组织原位巨噬细胞。MAC5高表达FCN1，提示它是促炎性巨噬细胞。
Fig 4D：比例变化结果显示MAC1群比例下降，MAC2群出现上升，提示和MAC1相比，MAC2处于更活跃的状态（证据不足）
Fig 4E F：作者还鉴定出了两群T细胞，一群是naive T，一群是效应T。而且在HCM样品中，naive T比例减少，效应T比例增加。
Fig 4G-I：对vEC细胞群，作者鉴定出7个亚群，看了一下marker基因表达，根据marker基因推断了一下功能，看了一下比例变化
Fig 4J-M：SMC分了2个亚群，看了一下marker基因和比例变化
Fig 4N-P：周皮细胞分了3个亚群，看了一下marker基因和比例变化
8. Intercellular communication changes in the cardiac tissue of HCM inferred from the snRNA-seq data
CellChat做了细胞互作
Fig 5A B：和正常相比，HCM患者的细胞通讯数目和强度都增加
Fig 5C D：互作的数目和强度差异热图，可以看到成纤维作为sender和reveiver的互作数量和强度都出现增加，提示它们在HCM的病理性重构中可能起到重要作用。
Fig 5E F：neuronal cells展示出明显增强的来自其它细胞的incoming信号，比如FBs。心肌细胞，尤其是衰竭的CM2群，展示出降低的和其自身(自分泌)及和其它细胞(旁分泌)的互作。
Fig 5G：relative information flow提示PTN, TGB2, CSF, PROS, ICAM, CD46, TGFb, MHC-1, ESAM和WNT等信号通路是HCM特异的。
Fig 5H：流行学习识别差异信号通路，基于功能相似性对通路进行聚类分组。
Fig 5I：正常对照和HCM之间信号通路差异相差程度排行，差异最大的是TGFb pathway。
Fig 5J：信号模式对比验证了I图的结果。关于这条通路，正常样品中最强的sender是MAC2，在患者中则变成了T/NK。最强的receiver在正常样品中是CM1，在患者中变成了MAC3。
Fig 5K：在TGFb pathway的互作中，最强的受体配体对是TGFB1-(TGFBR1+TGFBR2)。
Fig 5L M：TGFB1-(TGFBR1+TGFBR2)这个配体受体对在正常和HCM样品的细胞群中的互作变化
这个从整体变化到明确pathway的互作分析思路还是值得学习的
9. Spatially resolved examination of the expression of candidate genes, the activity of HCM-associated pathways and subpopulations by spatial transcriptomics.
最后一部分主要分析了空间转录组的数据
Fig 6A B：HCM的样品上存在明显纤维瘢痕和间质纤维化 (HCM1225D样品)
Fig 6C D：通过对spots的无偏聚类，纤维化和非纤维化的spots可以被区分开。比如SC0和1分别代表样品HCM1255D上的 纤维化和非纤维化sopts。
Fig 6E：其它切片上的纤维化和非纤维化区域也被鉴定出来。使用Seurat整合空转和单细胞的数据结果提示处于稳态的CM1群主要定位于非纤维化区域，而衰竭的CM2群则定位在靠近纤维化的区域。静止的成纤维细胞FB1群主要定位在非纤维化区域，而激活的成纤维细胞FB2主要定位在纤维化区域。marker基因表达也可以和单细胞的数据对应。
Fig 6G：接下来作者比较了纤维化和非纤维化的差异基因，做了通路富集。上调的通路主要与ECM重塑，纤维化，免疫反应等过程相关。下调通路主要与收缩，能量代谢等过程相关。
Fig 6H：上调的代表性pathway在纤维化区域显示出高活性。
