【大师兄带你读文献】之如何通过读文献提升科研思维和课题设计能力？如何选题实战篇5
大师兄带你读文献学习课题设计系列
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本帖也是回应园友@fd321 私信想要大师兄分享选题相关的内容，此帖暂作为回应啦！
不论对于一众硕博研究生，还是对于科研工作者，亦或是临床医生，选题都是做科研的第一步，最重要往往也是最难的一步，这一步做的好，直接决定了后面研究成果的意义和高度，更是决定了文章能够发表的杂志level！
科研课题选题能力的练就当然不是一日之功，不能希冀一蹴而就！
那么如何锤炼自己科研课题选题的能力呢？
对于绝大部分人而言，最高效的方法就是向主刊或者大子刊上的优秀文章学习。通过解析其中的课题设计思路，感悟其中选题的考量标准，日积月累，至少几十篇文献下来，个人的科研选题能力必然能得到质的飞跃！
今天跟大师兄带着大家解析2022.7.13发表在主刊Nature上的一篇关于ZBTB46基因新定义的一群天然淋巴细胞ILC3抑制肠炎维持肠道稳态的研究论文，学习如何通过一个组学数据的综合考量，选定一个创新性研究方向，并最终发到主刊上的思路，通讯作者是来自康奈尔大学威尔·康奈尔医学院的Gregory F. Sonnenberg。
本研究work model如下
炎性因子—ILC3s RORγt—ZBTB46—TNFSF4—肠炎
肠道微生物或炎性环境—激活ILC3s中RORγt—上调转录抑制因子ZBTB46—抑制炎性因子OX40L及TNF家族蛋白表达—减轻肠炎
此次文献思路解析我们将不进行全文赘述，采取去粗取精，核心问题导向，解析本研究如何从单细胞数据找到核心创新点切入课题（选题）并发主刊？
1.本研究送单细胞测序有什么考量，面对数据如何挑选创新性研究切入点（选题）？
单细胞测序送样考量：
基于文献研究背景可知，RORγt+免疫细胞是维持肠道稳态和介导免疫的关键，其失调引发肠道病理性炎症；临床研究显示，在炎症性肠病（IBD）及肠癌患者中RORγt+免疫细胞的组成和功能紊乱；RORγt+免疫细胞包括Th17、Treg、γδT细胞和ILC3s，文献提示这几类RORγt+免疫细胞都参与IBD病理过程；然而在炎性肠炎病理过程中，RORγt+免疫细胞的异质性、调控机制尚不清楚。单细胞测序在分析细胞异质性方面具有独特优势，因此本研究利用单细胞测序切入。单细胞测序的样本来源于健康小鼠肠道RORγt+免疫细胞（RORγt-EGFP小鼠，通过EGFP分选出所有RORγt+免疫细胞送单细胞）。
单细胞数据分析找切入点（决定本研究意义和高度的关键一步）：
拿到单细胞测序结果进行后续分析，首先进行亚群注释，发现RORγt+免疫细胞单细胞测序数据主要注释出来的确实是Th17、Treg、γδT细胞和ILC3s这几个亚群（图a）。按照单细胞常规分析思路，应该继续将各亚群进行百分比分析找到显著改变的一群作为课题切入点；或者对各亚群进行特定通路signature打分，找到特定通路显著改变的一群作为切入点。但本研究并未采取这种常规分析思路，主要原因是，单细胞测序数据注释出来的Th17、Treg、γδT细胞和ILC3s这几个亚群在肠炎中的作用多少都已经有过报道，因此常规分析很难找到更好的创新点。
此时，为了找到更新的研究切入点，作者分析了cDC细胞特异marker基因在Th17、Treg、γδT细胞和ILC3s这几个亚群中的表达，有了意外发现。结果提示之前被认为的作为cDC细胞特异性marker的一个转录抑制因子ZBTB46，竟然在第4群（图d），也就是图a中的CCR6+ILC3中显著高表达。这一结果提示ZBTB46除了作为已经熟知的cDC的特异性marker外，在CCR6+ILC3中很可能具有重要生物学功能，而这一点在之前从未报道过，于是就作为了本研究选择的课题切入点。本研究的核心创新放在了ZBTB46如何调控ILC3功能这一块上，通过实验证实了ZBTB46可以抑制炎性因子OX40L及TNF家族蛋白表达抑制ILC3促炎表型，减轻肠炎维持肠道稳态这一新发现，这也是能发上主刊的关键！
那么问题又来了，本研究为何想到单独去分析cDC细胞特异marker基因而不是分析其他类型细胞特异marker在Th17、Treg、γδT细胞和ILC3s这几个亚群中的表达呢？背后的思路应该是这样的：通过单细胞数据分析ILC3三个亚群中的表达显著改变的marker基因，发现其中cluster4（CCR6+ILC3）有ZBTB46转录因子存在，而结合文献可知ZBTB46已经有两篇权威报道是作为cDC的特异性marker，关于ZBTB46在其它细胞类群中的功能研究尚属空白，所以锁定研究ZBTB46在CCR6+ILC3中的功能。后续文章行文逻辑中为了更好筛选出ZBTB46，所以选择将包含ZBTB46的几个cDC的经典marker纳入分析，发现只有ZBTB46在CCR6+ILC3中最特异高表达，以突出ZBTB46的研究意义。
2.如何揭示ZBTB46在CCR6+ILC3的生物学功能？
首先探究ZBTB46是否影响CCR6+ILC3增殖？通过在RORγt+免疫细胞中条件性敲除ZBTB46（图a），发现并不影响ILC3细胞数量（图b/c），提示ZBTB46很可能只影响CCR6+ILC3功能表型。继续借助RNA-seq，分析了小鼠肠道中ZBTB46敲除的CCR6+ILC3中显著改变的基因，发现ZBTB46敲除可以显著上调促炎性分子TNFSF4、PTGS2表达（图d），提示ZBTB46可能抑制CCR6+ILC3的炎性表型，后续的实验证实了这一猜想（图e/f/g）。
至此，本研究完成了核心创新点的发现及证实。基于这一核心创新点，结合文献报道知识点，可以将整文的研究模式即炎性因子—ILC3s RORγt—ZBTB46—TNFSF4—肠炎完成设计及逻辑串联，并通过后续相关实验进行逐一证实。
以上就是本次文献思路解析的全部内容，看完后是不是对单细胞测序数据找课题切入点（选题）有了更新的感悟啦，如有所收获记得点赞、关注大师兄，同时也可以关注大师兄个人专栏（科研心路历程、科研课题设计思路、SCI写作投稿）！
各位园友如对于科研课题设计、SCI写作投稿、文献精读解析等方面有想要更多了解的，可以在下面交流讨论，大师兄也将针对性挑选代表性问题在以后的帖子中为大家着重分享交流~
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