《我国科学家绘制首个哺乳动物细胞图谱》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2018-03-06
  •   浙江大学医学院干细胞与再生医学中心郭国骥教授团队研发出低成本、高效率、完全国产化的高通量单细胞测序平台,并在短时间内利用这一平台构建全球首个哺乳动物的细胞图谱。该成果于2月23日刊登在国际学术期刊《细胞》杂志上。

    郭国骥认为,单细胞组学技术使人类能够从单个细胞的视角,精确解析细胞的分化、再生、衰老以及病变,“这类技术正带来一场细胞检测、分类和鉴定的方法学革命”

    专家认为,小鼠细胞图谱的完成,将对下一步人类细胞图谱的构建带来指导性意义,并惠及细胞生物学、发育生物学、神经生物学、血液学和再生医学等多个领域。

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    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2023-01-07
    • 乳酸(lactate)是哺乳动物糖酵解代谢中的主要产物,在肿瘤、败血症、自身免疫性疾病等病理状态下显著增多,其生物学功能因肿瘤细胞中存在的“瓦伯格效应”(Warburg effect)而得到关注。2019年,美国芝加哥大学教授Yingming Zhao团队发现哺乳动物细胞内的乳酸可驱动形成新型组蛋白翻译后修饰(PTM)——赖氨酸乳酰化(Kla),进而发挥重要的基因转录调控功能,从而为乳酸的非代谢功能提出了全新见解。 作为糖脂代谢的关键器官之一,肝脏的多种病变与代谢异常相关。肝细胞癌(HCC)胞内因瓦伯格效应积聚的大量乳酸已成为临床特征之一。由此产生几个科学问题:肝癌组织中积聚的乳酸是否驱动形成乳酰化修饰?是否存在大量非组蛋白乳酰化修饰?乳酰化修饰如何影响肝癌的发生发展? 为探索、解决上述问题,中国科学院院士、复旦大学附属中山医院教授樊嘉与教授高强团队,联合中国科学院上海药物研究所研究员黄河课题组,绘制了肝癌组织乳酰化修饰图谱,并开展了肝癌乳酰化功能研究。1月2日,相关研究成果以Lactylome analysis suggests lactylation-dependent mechanisms of metabolic adaptation in hepatocellular carcinoma为题,在线发表在Nature Metabolism上。 该研究共收集52位乙型肝炎病毒(HBV)相关HCC患者的癌与癌旁组织,开展了深入的乳酰化修饰组和蛋白质组分析,鉴定了9275个Kla位点和9140个蛋白质(图1)。其中,9256个乳酰化修饰位点位于非组蛋白上,表明该修饰除了转录调控,可能涉及更广泛的生物学功能。重要的是,对Kla修饰底物的分析结果表明该修饰影响参与重要代谢途径中的酶,包括糖代谢、三羧酸(TCA)循环、氨基酸代谢、脂肪酸代谢和核苷酸代谢,且这些代谢途径中蛋白质上较高的Kla水平与HCC的侵袭性临床特征和驱动突变密切相关。 科研团队结合临床数据深入挖掘乳酰化修饰组数据发现,在增殖亚型较强患者肿瘤组织中ATP代谢相关腺苷酸激酶2(AK2)的Kla水平较高、预后较差。此外,AK2乳酸化程度较高的患者更易出现肿瘤血栓,且其致癌信号通路上调、与肝脏特异性代谢相关途径和p53抑癌通路的下调,提示了AK2乳酸化与肝癌患者预后较差的潜在机制。为了进一步探究乳酸化AK2影响HCC的具体调控机制,该研究进行了一系列细胞水平实验。实验证实K28处的乳酸化抑制了AK2的激酶活性,导致细胞内能量紊乱,并促进HCC细胞的增殖、侵袭和转移(图2)。上述研究表明,Kla在调节细胞代谢中发挥重要作用,并可能通过异常代谢促进HCC进展。 该研究首次系统全面绘制了肝癌组织Kla底物图谱,揭示了Kla对肝癌细胞代谢具有广泛和关键的调节作用,并通过实验验证了Kla调控代谢相关蛋白功能,为HCC的病程进展和治疗干预提供了新见解。研究工作得到国家自然科学基金、上海市科技重大项目的支持。
  • 《中国科学家绘制出全球首张人类细胞图谱》

    • 来源专题:中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
    • 编译者:王跃
    • 发布时间:2020-04-02
    • 3月26日,中国浙江大学科学家绘制出全球首张人类细胞图谱。研究人员对60种人体组织样品和7种细胞培养样品进行了Microwell-seq高通量单细胞测序分析,系统性地绘制了跨越胚胎和成年两个时期、涵盖八大系统的人类细胞图谱。此外,研究人员还发现了一些特殊的表达模式,同时定义了30多种新细胞种类。该研究首次从单细胞水平全面分析了胚胎和成年时期的人体细胞种类,推进了人体正常与疾病细胞状态的鉴定工作。相关研究成果发表于《自然》期刊。