单细胞转录组测序(scRNA-seq)是一种在细胞水平观测单个细胞之间转录组差异的新兴技术，其基本策略是捕获单细胞，经裂解得到微量mRNA，逆转录后扩增，cDNA用于制备测序文库。目前该技术已被广泛应用于多个学科领域。视觉神经系统在结构上包括视网膜、外侧膝状体及视皮层等，负责视觉信息的获取和处理，进而形成视觉。视觉信息占全部感觉信息的70%以上，故对视觉神经系统的研究显得尤为重要。随着科学技术的快速发展，单细胞转录组测序技术的研究成果也越来越多，该技术正逐渐成为指导临床实践的重要工具，为基础研究向临床转化搭建了桥梁。本文介绍单细胞转录组测序技术的主要技术路线和方法，并详述其在视觉系统研究中的应用。
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细胞是生命结构和功能的基本单位[1,2]。同种细胞亦存在微观的不均一性，由于基因组和表观基因组的重编程以及细胞分裂和分化过程中的DNA复制错误，不同细胞，甚至来自相同细胞系或个体的细胞，可呈现不同的基因组，转录组和表观基因组[3,4]。细胞间变异和高度异质性是胚胎发育早期细胞群体的基本内在特征，生命科学研究以大量细胞为研究对象。基于细胞群体的基因表达功能分析难以区分细胞间差异。因此，基于单细胞的科学研究将更能揭示细胞之间的差异，识别可能在疾病进展中起重要作用的罕见细胞，为探究重大疾病起因、发展和治疗提供科学依据。单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing，scRNA-seq)是近几年兴起的一种新的技术手段，为解析单个细胞的行为、机制及其与机体的关系等提供了新的研究手段。scRNA-seq利用高通量测序技术对单个细胞进行基因表达谱分析，均从细胞的RNA转化为cDNA开始，通过分子生物学方法，如PCR和体外转录进行扩增，最后通过不同的测序手段进行高通量测序。2009年，Tang等[5]首次对小鼠的单个卵裂球进行了scRNA-seq，检测出比基因芯片技术多75%(5 270)的基因表达，并确定了至少1 753个先前未知的剪切位点。哺乳动物的视觉神经系统神经元数量众多，且具有多样性，导致我们对其细胞类型的了解都不甚全面[6,7]，但要了解复杂的组织如何工作，了解每种细胞类型的功能和特定条件下的反应是很重要的，每个细胞的功能主要取决于转录程序，哺乳动物细胞的转录组可以准确地反映其多能性或分化状态，所以在单细胞的水平上探索细胞转录组的多样性和发育变化有重要意义。本文对scRNA-seq的主要技术路线和方法进行总结与分析，阐述该技术在视觉系统研究中的应用。
