發(fā)布時間: 2020-03-26來源:中國科學(xué)報
近日,全球首張人類細胞圖譜在浙江大學(xué)繪制成功。3月26日,該校醫(yī)學(xué)院教授郭國驥團隊的這項研究成果在線發(fā)表于《自然》。
“這項工作概括來說就是人體細胞數(shù)字化?!惫鶉K表示,他們用數(shù)字矩陣描述了每一個細胞的特征,并對其進行系統(tǒng)性分類。此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了一些特殊的表達模式,同時定義了30多種新細胞種類。
據(jù)郭國驥介紹,經(jīng)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(nèi)干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(diào)節(jié)子預(yù)先決定了分化終端的穩(wěn)定狀態(tài)。
研究團隊對60種人體組織樣品和7種細胞培養(yǎng)樣品進行了Microwell-seq高通量單細胞測序分析,系統(tǒng)性地繪制了跨越胚胎和成年兩個時期、涵蓋八大系統(tǒng)的人類細胞圖譜。通過這張圖譜,該團隊發(fā)現(xiàn),多種成人的上皮、內(nèi)皮和基質(zhì)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制:干細胞和祖細胞的轉(zhuǎn)錄狀態(tài)混雜且隨機,而分化和成熟細胞的轉(zhuǎn)錄狀態(tài)卻分明且穩(wěn)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(shù)據(jù)將成為探索細胞命運決定機制的資源庫,研究方法也將給人體正常與疾病細胞狀態(tài)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(shù)目上尚存在局限性,但是在跨組織和跨物種的數(shù)據(jù)可比性上有較大優(yōu)勢。
完美版的人類細胞圖譜還應(yīng)該整合空間信息、多組學(xué)數(shù)據(jù)和人群分析,這需要全世界科學(xué)家的共同努力?!?/p>