科學家繪製出全球首張人類細胞圖譜
2020年03月26日09:38
一張單細胞水平的人類細胞圖譜  浙江大學供圖
一張單細胞水平的人類細胞圖譜 浙江大學供圖

  來源:中國科學報

  作者 | 崔雪芹

  近日,全球首張人類細胞圖譜在浙江大學繪製成功。3月26日,該校醫學院教授郭國驥團隊的這項研究成果在線發表於《自然》。

  “這項工作概括來說就是人體細胞數字化。”郭國驥表示,他們用數字矩陣描述了每一個細胞的特徵,並對其進行系統性分類。此外,研究人員還發現了一些特殊的表達模式,同時定義了30多種新細胞種類。

  據郭國驥介紹,經過近兩年來的努力,其團隊與合作者建立起了人類細胞圖譜的基本框架。

  在論文中,他們提出,體內幹細胞和祖細胞的分化過程是一個細胞基因表達從混亂到有序的過程,認為基因組中的調節子預先決定了分化終端的穩定狀態。

  研究團隊對60種人體組織樣品和7種細胞培養樣品進行了Microwell-seq高通量單細胞測序分析,系統性地繪製了跨越胚胎和成年兩個時期、涵蓋八大系統的人類細胞圖譜。通過這張圖譜,該團隊發現,多種成人的上皮、內皮和基質細胞在組織中似乎扮演著免疫細胞的角色。

  此外,通過跨時期、跨組織和跨物種的細胞圖譜分析,研究人員揭示了一個普適性的哺乳動物細胞命運決定機製:幹細胞和祖細胞的轉錄狀態混雜且隨機,而分化和成熟細胞的轉錄狀態卻分明且穩定。

  該研究首次從單細胞水平全面分析了胚胎和成年時期的人體細胞種類。其研究數據將成為探索細胞命運決定機製的資源庫,研究方法也將給人體正常與疾病細胞狀態的鑒定帶來影響。

  郭國驥告訴記者:“我們的工作在測序深度和細胞數目上尚存在局限性,但是在跨組織和跨物種的數據可比性上有較大優勢。

  完美版的人類細胞圖譜還應該整合空間信息、多組學數據和人群分析,這需要全世界科學家的共同努力。”

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