4月13日，由深圳華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)，多國科研團(tuán)隊共同參與的首個非人靈長類動物（獼猴）全身器官細(xì)胞圖譜發(fā)表于《自然》。據(jù)介紹，該圖譜將被用于物種進(jìn)化、人類疾病以及藥物評價和篩選相關(guān)的研究，有望為生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供基礎(chǔ)性的資源和工具，為疾病診療、靶向藥物開發(fā)提供助力，為人類更好地探究生命的進(jìn)化提供可能。
研究團(tuán)隊基于華大自主研發(fā)的單細(xì)胞建庫和測序平臺對成年獼猴的45個器官的約114萬個細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞測序分析，將其分成了113種主要的細(xì)胞類型和463種細(xì)胞亞類，并搭建了非人靈長類動物百萬單細(xì)胞交互式資源網(wǎng)站。
21世紀(jì)初，人類基因組草圖的問世為生命科學(xué)研究譜寫了一本生命“天書”，為生命的數(shù)字化提供了基礎(chǔ)。然而，遺傳信息是由細(xì)胞攜帶的，目前，人類對自身細(xì)胞的認(rèn)識還很有限，全面解碼細(xì)胞的數(shù)字化特征將推動生命科學(xué)的研究，為生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供基礎(chǔ)性的資源和工具。為此，研究人員將目光投向了和人的基因相似度高達(dá)93%的獼猴，繪制了一張獼猴的全身器官的細(xì)胞圖譜。
“這個圖譜就像一張‘地圖’，有了它就相當(dāng)于有了一個探索生命細(xì)胞分辨率的高精度儀器，可以‘看到’每個器官都有哪些細(xì)胞，還可以精細(xì)到每個細(xì)胞里具體的分子特征及與其他細(xì)胞的互作關(guān)系。”論文的第一作者、深圳華大生命科學(xué)研究院博士韓磊介紹說，“這為我們更好地認(rèn)識生命的基本結(jié)構(gòu)，探究疾病和細(xì)胞的關(guān)系打下了基礎(chǔ)，也為疾病的精準(zhǔn)治療提供了新的方向。”
“非人靈長類動物相比其他模式動物，在人類疾病特別是認(rèn)知和神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究中具有顯著優(yōu)勢。” 論文的共同通訊作者之一、深圳華大生命科學(xué)研究院劉龍奇表示，“獼猴全細(xì)胞圖譜將為人類疾病機(jī)制和臨床前研究提供豐富的信息，開拓新的視野。”
具體而言，該圖譜有助于人們?yōu)槠鞴贀p傷修復(fù)提供方向、為預(yù)防和治療病毒性傳染病及遺傳疾病提供數(shù)據(jù)支持、為縮短藥物研發(fā)時間提供助力等。
“大規(guī)模細(xì)胞圖譜的繪制工作，對于我們理解器官結(jié)構(gòu)組成、胚胎發(fā)育和衰老、人類疾病及生命演化等都具有重要的意義。未來我們還將開發(fā)更高通量的單細(xì)胞技術(shù)以及具備空間分辨率的多組學(xué)技術(shù)，為全面構(gòu)建生命單細(xì)胞分辨率的時空圖譜提供重要工具。”論文的共同通訊作者之一、深圳華大生命科學(xué)研究院院長徐訊表示，“同時細(xì)胞圖譜數(shù)據(jù)正在迅速增長，其中蘊含巨大的信息量，這些數(shù)據(jù)解讀和挖掘工作需要全球科學(xué)家的共同協(xié)作和努力。”
據(jù)介紹，該圖譜的繪制，離不開單細(xì)胞測序技術(shù)的進(jìn)步和測序成本的下降。在過去，要繪制這樣一張“地圖“，需要大量的時間及高昂的實驗成本。而如今，基于華大自主開發(fā)的單細(xì)胞建庫平臺（DNBelab C4）和DNBSEQ測序技術(shù)，世界各地的領(lǐng)域?qū)＜壹翱蒲泄ぷ髡呖梢砸缘统杀?、高通量、高靈敏度和準(zhǔn)確性的方法進(jìn)行大規(guī)模的單細(xì)胞測序分析，為整個生命科學(xué)領(lǐng)域提供了一系列寶貴的數(shù)據(jù)資源。
該研究由深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合北京華大生命科學(xué)研究院、深圳國家基因庫、吉林大學(xué)、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院、瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院、英國劍橋大學(xué)、西班牙ICREA研究所、新加坡ASTAR等來自6個國家的35個科研團(tuán)隊共同參與完成，已通過倫理審查，嚴(yán)格遵循相應(yīng)法規(guī)和倫理準(zhǔn)則。
相關(guān)論文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04587-3
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