#学术经纬#今日《自然》:浙大郭国骥团队发布迄今最全面的完整人体细胞图谱


▎药明康德内容团队编辑
由浙江大学医学院“80后”科学家郭国骥教授领衔的一支科研团队 , 今天在顶尖学术期刊《自然》在线发表了一项最新研究 。 郭教授与合作者基于自主开发的Microwell-seq高通量单细胞测序平台 , 完成了一份综合的人体细胞图谱 , 为我们描述了中国汉族人的60种主要器官由哪些细胞类型构成 。
据《自然》发布的新闻介绍 , 这项研究是迄今为止对人体细胞类型的最全面描述 , 为人类生物学提供了一份宝贵资源 。
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▲研究通讯作者 郭国骥教授(图片来源:浙江大学医学院官网)
一个普通的成年人 , 总共由大约37万亿个细胞组成 。 尽管携带着同样的基因蓝图 , 不同的体细胞通过独特的基因表达特点 , 形成了多种类型 , 在不同阶段发育 , 有着极为多样的功能 , 此外还有各不相同的病变可能 。
近年测序技术的飞速发展 , 让科学家们可以从单个细胞的水平 , 详细了解细胞内有哪些基因在活跃地表达 。 从2017年起 , 来自世界各国的科学家汇集生物学、医学、计算机、工程学等多学科力量 , 开始了一项雄心勃勃的计划:构建“人类细胞图谱”(Human Cell Atlas) 。
这本“百科全书”中 , 已经出现了一些“章节” , 比如人类肝、肾、胸腺等单个器官组织的细胞图谱(详见文末相关阅读) , 也有了一些可作为参考的模式动物的细胞图谱 。 郭国骥教授领衔的研究团队在2018年 , 通过分析成年小鼠和小鼠胚胎组织 , 率先创建出了哺乳动物细胞图谱 。
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现在 , 这支研究团队又开辟了新的一章:完整的人体单细胞基因表达及细胞类型图谱 。
研究人员对来自中国汉族捐献者的60种人体组织进行了单细胞转录组分析 , 其中包括成人的组织和胎儿的组织 , 细胞总计超过50万个 。
“在综合分析过程中 , 我们注意到了一些细胞群体具有有趣的表达特征 , 特别是在一些过去人们描述不多的组织 。 ”研究作者介绍 。 例如 , 在成人膀胱中 , 他们注意到内皮细胞的类群表达MHC2类分子 , 这种抗原呈递特征表明这些内皮细胞也具有潜在的免疫功能 。 顺着这一线索 , 研究人员还整合了不同器官的内皮细胞数据 , 进行跨组织分析 。 在这项研究中 , 他们鉴定出了分类上介于经典免疫细胞和非免疫细胞的多种内皮、上皮和基质细胞 。

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▲成人的各种组织器官中 , 非免疫细胞有广泛的免疫激活 (图片来源:浙江大学医学院官网)
此外 , 研究作者还把得到的人体数据和小鼠器官的类似数据进行比较 , 揭示哺乳动物中具有演化保守性的主要细胞基因表达模式 。 他们发现 , 人和小鼠之间有95%的细胞类型具有很强的相关性 。 研究作者提出 , “哺乳动物中 , 干细胞和祖细胞的转录状态‘混杂’而‘随机’ , 分化的细胞则在转录状态上‘分明’且‘稳定’ 。 ”
【#学术经纬#今日《自然》:浙大郭国骥团队发布迄今最全面的完整人体细胞图谱】研究作者表示 , 每种组织的细胞样本体量不大是这项工作的局限性 , 然而 , “在跨组织和跨物种的数据可比性上有较大优势” , 郭国骥教授说 , “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 。 ”我们祝贺这支研究团队取得的成果 。