科学家绘制出全球首张人类细胞图谱

来源: 中国科学报 / 作者: 2020-03-26
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近日,全球首张人类细胞图谱在浙江大学绘制成功。3 月 26 日,该校医学院教授郭国骥团队的这项研究成果在线发表于《自然》。

“这项工作概括来说就是人体细胞数字化。” 郭国骥表示,他们用数字矩阵描述了每一个细胞的特征,并对其进行系统性分类。此外,研究人员还发现了一些特殊的表达模式,同时定义了 30 多种新细胞种类。

据郭国骥介绍,经过近两年来的努力,其团队与合作者建立起了人类细胞图谱的基本框架。在论文中,他们提出,体内干细胞和祖细胞的分化过程是一个细胞基因表达从混乱到有序的过程,认为基因组中的调节子预先决定了分化终端的稳定状态。

研究团队对 60 种人体组织样品和 7 种细胞培养样品进行了 Microwell-seq 高通量单细胞测序分析,系统性地绘制了跨越胚胎和成年两个时期、涵盖八大系统的人类细胞图谱。通过这张图谱,该团队发现,多种成人的上皮、内皮和基质细胞在组织中似乎扮演着免疫细胞的角色。

此外,通过跨时期、跨组织和跨物种的细胞图谱分析,研究人员揭示了一个普适性的哺乳动物细胞命运决定机制:干细胞和祖细胞的转录状态混杂且随机,而分化和成熟细胞的转录状态却分明且稳定。

该研究首次从单细胞水平全面分析了胚胎和成年时期的人体细胞种类。其研究数据将成为探索细胞命运决定机制的资源库,研究方法也将给人体正常与疾病细胞状态的鉴定带来影响。

郭国骥告诉记者:“我们的工作在测序深度和细胞数目上尚存在局限性,但是在跨组织和跨物种的数据可比性上有较大优势。完美版的人类细胞图谱还应该整合空间信息、多组学数据和人群分析,这需要全世界科学家的共同努力。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-020-2157-4

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