世界首个人类细胞图谱近日公布 。 科学家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， 定义了许多之前未知的细胞种类 。
细胞是生命的基本单位， 近日， 浙江大学医学院郭国骥团队公布绘制成功世界首个人类细胞图谱 。 发表在国际期刊《自然》上的这项研究， 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， 系统性地绘制了涵盖八大系统的人类细胞图谱， 建立了70多万个单细胞的转录组数据库， 鉴定了人体100多种细胞大类和800多种细胞亚类， 研究团队还搭建了人类细胞蓝图网站 。
迄今为止， 全球还有哪些关于人类细胞图谱的研究计划？人类细胞图谱与人类基因组图谱有关吗？绘制人类细胞图谱面临哪些挑战和困难？科技日报采访人员采访了相关专家 。
用数字矩阵描述每一个细胞的特征
郭国骥曾介绍， 人类细胞图谱就是人体细胞的数字化 。 它用数字矩阵描述每一个细胞的特征， 并对它们进行系统性的分类 。 郭国骥表示：“我们定义了许多之前未知的细胞种类， 还发现了一些特殊的表达模式 。 比如多种成人的上皮、内皮和基质细胞在组织中似乎扮演着免疫细胞的角色 。 这些非专职的免疫细胞也在兼职干着免疫的活， 我们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 。 ”
目前， 全球还在进行哪些人类细胞图谱的研究计划？温州医科大学基因研究院教授吴金雨在接受采访人员采访时表示， 全球共有上百个细胞图谱项目在持续推进中 。 从2017年开始， 全球开始大规模的相互协作， 我国学者也深入参与， 新成果不断涌现 。
比如在2018年， 人类发育细胞图谱研究取得了进展 。 许多疾病起源于人体的早期发育， 详细理解发育过程是解释人类健康和疾病的关键 。 来自英国惠康基金会桑格研究所和英国纽卡斯尔大学的研究人员从处于发育中的人体组织的25万多个细胞中， 收集基因数据 。 这些数据将显示哪些基因在细胞中开启， 有助于解释发育期间的重要过程 。 来自瑞典卡罗林斯卡研究所、斯德哥尔摩大学和瑞典皇家理工学院的科学家们则合作研究大脑、肺部和心脏的发育以及孕育3个月的胚胎发育， 以便了解正常人体发育并深入认识发育障碍等 。
人类细胞图谱（HCA）组织委员会联合主席、惠康基金会桑格研究所细胞遗传学主任莎拉古田认为， 我们对人类发育的理解将被人类发育细胞图谱项目改变， 期待这项基础研究能提供广泛的重要见解， 包括更好理解流产和遗传发育障碍发生的原因， 以及理解儿童癌症在发育上的起源以及癌细胞在成年人中使用的发育通路 。
可鉴别疾病有关异常细胞类型
每个细胞都携带有机体的一套基因组， 有了基因序列图谱， 研究者就有机会从中找到与各种疾病和表型相关的“密码”， 加快对疾病发生、发展的理解， 有助于疾病的诊断和个体化治疗 。 因此， 人类基因组计划有着“生命登月计划”之称， 其内容是破译人类分布在细胞核中23对染色体上的约30亿个碱基和约2万个基因 。
2000年6月， 人类基因组草图的绘制工作完成， 并最终绘制了一张类似化学元素周期表的人类基因组精确图谱 。 2006年开始， 一项被命名为“炎黄计划”的研究项目在深圳展开， 即通过对白、黄、黑三大人种进行大样本的全基因组测序和序列分析比较， 探索人类基因组在不同人群中的多态性分布和变化规律 。 2008年11月， “炎黄计划” 中国人基因组图谱绘制完成 。
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