人類細胞圖譜

細胞類型

每個細胞都攜帶有機體的一套基因組，有了基因序列圖譜，研究者就有機會從中找到與各種疾病和表型相關的“密碼”，加快對疾病發生、發展的理解，有助於疾病的診斷和個體化治療。因此，人類基因組計畫有著“生命登月計畫”之稱，其內容是破譯人類分布在細胞核中23對染色體上的約30億個鹼基和約2萬個基因。

2020年3月26日，浙江大學醫學院郭國驥教授團隊用自主研發的分析平台，繪製出跨越胚胎和成年兩個時期、涵蓋八大系統的人類細胞圖譜。在《自然》雜誌上線上發表。

系統繪製人類細胞圖譜

研究團隊對60種人體組織樣品和7種細胞培養樣品進行了高通量單細胞測序分析，系統性地繪製了跨越胚胎和成年兩個時期、涵蓋八大系統的人類細胞圖譜，建立了70多萬個單細胞的轉錄組資料庫，鑑定了人體100餘種細胞大類和800餘種細胞亞類，開發了單細胞比對系統，並搭建了人類細胞藍圖網站。

細胞分化從混亂到有序

通過跨時期、跨組織和跨物種的細胞圖譜分析，團隊發現細胞分化經歷了從混亂到有序的狀態變化過程，揭示了一個具有普適性的細胞命運決定機制。即幹細胞和祖細胞的轉錄狀態混雜且隨機，而分化和成熟細胞的轉錄狀態就變得分明且穩定，也就是說，細胞分化經歷了一個從混亂到有序的發展過程。

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，研究數據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的鑑定帶來深遠影響。在未來，臨床醫生有望通過參照正常的細胞來鑑別異常的細胞狀態和起源。

郭國驥介紹，這項工作概括地說就是人體細胞數位化。用數字矩陣描述每一個細胞的特徵，並對它們進行系統性分類。此外，還定義了許多以前未知的細胞種類，發現了一些特殊的表達模式。通過人類細胞圖譜，團隊發現，多種成人的上皮、內皮和基質細胞也在組織中扮演著免疫細胞的角色。