科學家想創(chuàng)建人體細胞超級精確3D地圖:進展如何了

　　4月24日消息，據(jù)史密森學會網站報道，大部分人都聽說過人類基因組計劃，這是當年的一項跨國跨學科的科學探索工程，并在2001年發(fā)布了人類基因組精細圖譜及初步分析結果。而人類細胞圖譜計劃(Human Cell Atlas)同樣是一項規(guī)模宏大的國際合作項目。目前進展如何了?

　　人類細胞圖譜計劃涵蓋了185個項目，超過480名科學家正參與其中，最終目標是通過測序來自所有組織、器官和系統(tǒng)的至少100億個細胞，對構成人體中大約37.2萬億個細胞進行分類。通過研究每個細胞的遺傳特征，研究人員希望能夠更好地理解細胞的工作原理。

　　這項計劃目前進展順利。研究團隊發(fā)布的最新數(shù)據(jù)集涵蓋了53萬個免疫系統(tǒng)細胞的詳細信息。

　　麻省理工學院布羅德研究所的研究者正對來自人類臍帶血和成人骨髓的細胞展開研究。然而，對數(shù)千個單獨細胞進行測序的任務并非易事。研究團隊利用新型的計算方法處理測序數(shù)據(jù)并快速鑒定細胞類型和不同細胞的基因指紋。他們的研究對象還包括細胞的發(fā)育。

　　科學家們把這些新計算方法用于處理四名成年患者的22.4萬個骨髓細胞。這一數(shù)量大約是迄今大多數(shù)細胞測序實驗所處理的細胞量的100倍。該團隊也測序了類似數(shù)量的取自臍帶血的細胞。

　　研究團隊成員丹尼爾·迪翁(Danielle Dionne)表示，“收集和處理50萬個免疫細胞是項艱巨的任務，需要跨多個專業(yè)領域的團隊密切協(xié)調及合作”。

　　研究團隊此前公開的兩套細胞圖譜數(shù)據(jù)分別針對含2000個人類脾臟細胞的樣本以及6639個小鼠淋巴結細胞的樣本。最新發(fā)布的53萬個免疫細胞的數(shù)據(jù)集在規(guī)模上更為龐大，而且該團隊很快將公布規(guī)模上翻了一番的新數(shù)據(jù)集——108萬個來自臍帶血和骨髓的細胞以及白血細胞。該研究的一名合作者還測序了另外25萬個人類的發(fā)育細胞，但尚未公布數(shù)據(jù)。

　　總而言之，這些數(shù)據(jù)為最終目標——分析100億個細胞——邁出了堅實的第一步。研究團隊的最初目標是制定一份詳細剖析3000萬個至1億個細胞的圖譜初稿。

　　人類細胞圖譜計劃將完成三大目標。首先，創(chuàng)建超級精確的3D地圖，顯示不同細胞類型在人體內的位置。第二，揭示每個細胞內哪些基因是活躍的，從而幫助研究者了解人體組織的遺傳發(fā)育和運作。第三，這項計劃有望揭示人體的新組織。

　　迄今為止，研究者已確定大約300種不同類型的人體細胞，包括脂肪細胞和神經元等細胞。但近幾年，分子分析幫助研究者發(fā)現(xiàn)了此前忽略的組織類型，包括兩種視網膜細胞和一種免疫細胞。這種免疫細胞可產生具有免疫抑制作用的類固醇。

　　細胞圖譜計劃很可能將揭示更多的新型組織類型。英國桑格研究所的邁克·斯圖賓頓(Mike Stubbington)表示，“我們會發(fā)現(xiàn)一些期待中的東西、我們已知會存在的東西，但我確信還將發(fā)現(xiàn)一些全新的東西。我認為將會有驚喜。”他是該計劃的主要合作者。

　　該計劃的最終目標是加速世界各地的醫(yī)學研究者和生物學家的研究進程，他們將利用這些信息來研究細胞發(fā)育，并研發(fā)具有高度針對性的藥物和治療方案，最終開創(chuàng)全新的精準醫(yī)學時代。