我國(guó)科學(xué)家繪制出人類細(xì)胞圖譜 涵蓋八大系統(tǒng)

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國(guó)驥教授團(tuán)隊(duì)用自主研發(fā)的分析平臺(tái)，繪制出跨越胚胎和成年兩個(gè)時(shí)期、涵蓋八大系統(tǒng)的人類細(xì)胞圖譜。這項(xiàng)成果26日在《自然》雜志上在線發(fā)表。

細(xì)胞是生命的基本單位。在過(guò)去，科學(xué)家主要利用顯微鏡和流式分析等技術(shù)，依靠若干表型特征對(duì)自然界里不同物種的細(xì)胞進(jìn)行分類和鑒定。單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)這一傳統(tǒng)的細(xì)胞認(rèn)知體系帶來(lái)了革命性的變化。

郭國(guó)驥團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了微孔板高通量單細(xì)胞分析平臺(tái)，并于2018年在《細(xì)胞》上發(fā)表了小鼠細(xì)胞圖譜。之后，郭國(guó)驥團(tuán)隊(duì)和浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院多家附屬醫(yī)院團(tuán)隊(duì)一直在這個(gè)領(lǐng)域精耕細(xì)作。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)60種人體組織樣品和7種細(xì)胞培養(yǎng)樣品進(jìn)行了高通量單細(xì)胞測(cè)序分析，系統(tǒng)性地繪制了跨越胚胎和成年兩個(gè)時(shí)期、涵蓋八大系統(tǒng)的人類細(xì)胞圖譜，建立了70多萬(wàn)個(gè)單細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)，鑒定了人體100余種細(xì)胞大類和800余種細(xì)胞亞類，開(kāi)發(fā)了單細(xì)胞比對(duì)系統(tǒng)，并搭建了人類細(xì)胞藍(lán)圖網(wǎng)站。

“這項(xiàng)工作概括地說(shuō)就是人體細(xì)胞數(shù)字化。我們能利用數(shù)字矩陣描述每一個(gè)細(xì)胞的特征，并對(duì)它們進(jìn)行系統(tǒng)性的分類。我們定義了許多之前未知的細(xì)胞種類，還發(fā)現(xiàn)了一些特殊的表達(dá)模式。”郭國(guó)驥介紹說(shuō)，通過(guò)人類細(xì)胞圖譜，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，多種成人的上皮、內(nèi)皮和基質(zhì)細(xì)胞也在組織中扮演著免疫細(xì)胞的角色。

此外，通過(guò)跨時(shí)期、跨組織和跨物種的細(xì)胞圖譜分析，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分化經(jīng)歷了從混亂到有序的狀態(tài)變化過(guò)程，揭示了一個(gè)具有普適性的細(xì)胞命運(yùn)決定機(jī)制。

該研究首次從單細(xì)胞水平上全面分析了胚胎和成年時(shí)期的人體細(xì)胞種類，研究數(shù)據(jù)將成為探索細(xì)胞命運(yùn)決定機(jī)制的資源寶庫(kù)，也將對(duì)人體正常與疾病細(xì)胞狀態(tài)的鑒定帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。在未來(lái)，臨床醫(yī)生有望通過(guò)參照正常的細(xì)胞來(lái)鑒別異常的細(xì)胞狀態(tài)和起源。