我國科學(xué)家繪制出人類細胞圖譜 涵蓋八大系統(tǒng)

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國驥教授團隊用自主研發(fā)的分析平臺，繪制出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。這項成果26日在《自然》雜志上在線發(fā)表。

細胞是生命的基本單位。在過去，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自然界里不同物種的細胞進行分類和鑒定。單細胞測序技術(shù)的出現(xiàn)對這一傳統(tǒng)的細胞認知體系帶來了革命性的變化。

郭國驥團隊自主研發(fā)了微孔板高通量單細胞分析平臺，并于2018年在《細胞》上發(fā)表了小鼠細胞圖譜。之后，郭國驥團隊和浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院多家附屬醫(yī)院團隊一直在這個領(lǐng)域精耕細作。

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，建立了70多萬個單細胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，鑒定了人體100余種細胞大類和800余種細胞亞類，開發(fā)了單細胞比對系統(tǒng)，并搭建了人類細胞藍圖網(wǎng)站。

“這項工作概括地說就是人體細胞數(shù)字化。我們能利用數(shù)字矩陣描述每一個細胞的特征，并對它們進行系統(tǒng)性的分類。我們定義了許多之前未知的細胞種類，還發(fā)現(xiàn)了一些特殊的表達模式。”郭國驥介紹說，通過人類細胞圖譜，團隊發(fā)現(xiàn)，多種成人的上皮、內(nèi)皮和基質(zhì)細胞也在組織中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，團隊發(fā)現(xiàn)細胞分化經(jīng)歷了從混亂到有序的狀態(tài)變化過程，揭示了一個具有普適性的細胞命運決定機制。

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