人类细胞图谱（HCA）旨在绘制人体细胞（生命基本单元）的全面参考图谱——作为理解人体健康和诊断、监测、治疗疾病的基础。近日，HCA联盟在自然系列（Nature Portfolio）和Genome Biology发表了一系列论文，展示了多个图谱的早期草图以及分析工具。
在《Nature》中，Ken To和同事发表《A multi-omic atlas of human embryonic skeletal development》，他们绘制的早期胎儿骨骼发育图谱确定了主导骨骼形成的基因网络。
人类胚胎骨骼和关节的形成是由新生骨骼中祖细胞的协调分化决定的。这些细胞谱系定型的细胞状态、表观遗传过程和关键调控因子仍然难以捉摸。作者应用了大约 336,000 个细胞核液滴的配对转录和表观遗传学分析和空间转录组学，以建立受孕后 5 至 11 周内人类胚胎关节和颅骨发育的多组学图谱。使用转录和表观遗传学数据的组合建模，表征了胚胎骨骼中区域不同的肢体和颅骨祖细胞轨迹，并进一步描述了控制膜内和软骨内骨化的调节网络。使用其原位测序数据 ISS-Patcher 对细胞簇进行空间定位，揭示了骨骼和关节形成过程中祖细胞分区的机制。通过轨迹分析，文章预测了来自雪旺细胞的人类软骨细胞的潜在非经典细胞起源。同时，文章还介绍了 SNP2Cell，这是一种将细胞类型特异性调控网络与骨关节炎等多基因性状联系起来的工具。使用此处表征的骨系轨迹，文章模拟了导致单基因颅缝早闭并暗示潜在细胞状态和疾病机制的基因的计算机扰动。这项工作形成了骨骼和软骨成熟的详细和动态调节图谱，并促进了我们对人类骨骼发育中细胞命运决定的基本理解。
图|影响骨骼发育的单基因条件（来源：文章原文）
