浙大科研团队成功绘制首个人类细胞图谱

日期:2020-03-26 16:24来源:南平市科技局 【字体:

  26日,记者从浙江大学获悉,该校医学院郭国骥教授团队通过对60种人体组织样品和7种细胞培养样品进行Microwell-seq高通量单细胞测序分析,系统性地绘制了全球首个跨越胚胎和成年两个时期、涵盖人体八大系统的人类细胞图谱。该研究成果已在线刊登于国际顶级期刊《自然》。

一张单细胞水平的人类细胞图谱

郭国骥(前排)与团队成员 卢绍庆摄

在过去的数百年时间里,科学家主要利用显微镜和流式分析等技术,依靠若干表型特征对自然界里不同物种的细胞进行分类和鉴定。这些表型特征的选取往往引入了较多的人为主观性。为此,郭国骥团队曾自主研发Microwell-seq高通量单细胞分析平台,并绘制出世界首个小鼠细胞图谱。此后,团队一直在该领域持续研究。

郭国骥介绍说,Microwell-seq具有成本低廉、双细胞污染率低和细胞普适性广等优势,由此团队建立了70多万个单细胞的转录组数据库,鉴定了人体100余种细胞大类和800余种细胞亚类。同时,研究团队开发了scHCL单细胞比对系统用于人体细胞类型的识别,并搭建了人类细胞蓝图网站。

通过这张图谱,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。比如趋化因子阳性上皮细胞、抗原呈递阳性内皮细胞等非专职的免疫细胞广泛地分布在成体的各种组织器官之中,并在分类上独立于传统的上皮、内皮、基质和免疫细胞。研究团队认为,成年人非免疫细胞的广泛免疫激活是人体区域免疫的一种重要调节机制。

该研究首次从单细胞水平上全面分析了胚胎和成年时期的人体细胞种类,研究数据将成为探索细胞命运决定机制的资源宝库,研究方法将对人体正常与疾病细胞状态的鉴定带来深远影响。在未来,临床医生就可能通过参照正常的细胞状态来鉴别异常的细胞状态和起源。

郭国骥说,这项研究工作在测序深度上的存在一定局限性,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。”

  (科技日报)