《研究重点: 人类细胞图谱》

  • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-10-30
  • 人类细胞图集项目汇集了生物学家,临床医生,技术人员,物理学家,计算科学家,软件工程师和数学家组成的国际社区。 这个由不同专业知识的科学家组成的社区拥有共同的目标,即创建所有人类细胞的全面参考图谱,作为了解人类健康以及诊断,监测和治疗疾病的基础。 如果没有不同细胞类型的图谱,它们在体内的位置以及它们表达的基因,我们将无法描述所有的细胞活动并无法理解指导它们的生物学网络。 最近,诸如单细胞基因组学之类的新工具首次使这一目标得以实现。

    全面的细胞图谱将使对人体中所有类型甚至亚型的细胞进行分类,识别它们在体内的位置,甚至区分不同的分化阶段和细胞状态(例如免疫细胞激活)成为可能。地图集还使研究人员可以绘制细胞谱系图,例如从骨髓中追溯到红血球直至其干细胞起源。

    细胞图谱具有将我们的生物医学方法转变的潜力。这将有助于识别不同疾病的标记和特征,发现用于治疗干预的新靶标,并提供体内人类生物学的直接视图,从而消除了细胞培养的失真方面。

    广泛的新闻发布和新闻报道

    国际人类细胞图集计划正在进行中

    本周在伦敦举行的一次国际会议上,正在讨论一项雄心勃勃的全球倡议,以创建人类细胞图集-将人体中的每个细胞描述为参考图,以加快生物医学科学的发展。最终,《人类细胞图谱》将彻底改变医生和研究人员如何理解,诊断和治疗疾病。

    国际人类细胞图谱发布了战略蓝图;宣布前一百万个细胞的数据

    蓝图描述了对人体中每个细胞进行分类的途径。细胞数据发布,可供研究社区使用。

    Human Cell Atlas迈出了了解人类早期发育的第一步

    从一系列人类组织中测序出的前250,000个发育细胞。

    研究人员在“人类细胞图集”在线门户网站上发布了半百万个人类免疫细胞的遗传图谱

    在发布之前,研究人员可以在Data Coordination Platform的预览版上编译原始数据并使其公开访问。

    研究人员发现新型肺细胞,对囊性纤维化的重要见解

    在人体组织中经过验证的对小鼠气道细胞的全面单细胞分析显示了对理解肺部疾病至关重要的分子细节。

    单细胞图谱揭示了溃疡性结肠炎的潜在基础

    成千上万的结肠细胞为炎症性肠病出了什么问题以及为什么某些患者对药物没有反应的原因提供了新的线索。

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    • 2023年10月13日,卡罗林斯卡学院的研究人员在Science 上发表了题为Comprehensive cell atlas of the first-trimester developing human brain的文章。 成年人的大脑由一千多种不同的神经元和神经胶质细胞组成,这种多样性在大脑发育早期就出现了。为了揭示大脑早期发育过程中的精确序列,该研究使用单细胞RNA测序和空间转录组学技术,揭示了人类大脑在怀孕后5至14周(pcw)的细胞状态和轨迹。 该研究确定了12个主要类别,它们被组织为大约600种不同的细胞状态,它们以5pcw的速度映射到精确的空间解剖域。研究人员描述了人类前脑和中脑的详细分化轨迹,并发现大量区域特异性胶质母细胞成熟为不同的前星形胶质细胞和前少突胶质细胞前体细胞。该发现揭示了在人类大脑发育的前三个月细胞类型的建立。 本文内容转载自“ CNS推送BioMed”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/IwI13twn10xlGUJsNbQekg
  • 《Nature | 人类神经类器官的集成转录组细胞图谱》

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    • 编译者:朱晓琳
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    •   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。(见参考链接)   在《Nature》2024年11月20日发表的论文《An integrated transcriptomic cell atlas of human neural organoids》中,Zhisong He和同事绘制了大脑类器官细胞综合图谱,帮助我们了解类器官如何模拟大脑发育的各个方面。   由体外多能干细胞产生的人类神经类器官是研究人类大脑发育、进化和疾病的有用工具。然而,目前尚不清楚现有方案涵盖了人脑的哪些部分,并且很难定量评估类器官变异和保真度。在这里,作者将跨越 26 个方案的 36 个单细胞转录组数据集整合到一个集成的人类神经类器官细胞图谱中,总计超过 170 万个细胞,映射到开发中的人脑参考元显示体外产生的原代细胞类型和状态,并估计不同方案中原代细胞和类器官对应物之间的转录组相似性。我们提供了一个编程界面来浏览图谱和查询新数据集,并展示了图谱在注释类器官细胞类型和评估新类器官方案方面的强大功能。最后,我们表明该图谱可以用作多样化的对照队列来注释和比较神经疾病的类器官模型,识别可能构成神经模型病理机制基础的基因和通路。人类神经类器官细胞图谱将有助于评估类器官保真度、表征扰动和疾病状态并促进方案开发。 图|a,HNOCA 施工管道概述。b,HNOCA 中包含的生物样本元数据。c-f,整合 HNOCA 的 UMAP,由 2 级细胞类型注释 (c)、选定标记物的基因表达谱 (d)、样本年龄 (e) 和分化方案类型 (f) 着色。g,在 HNOCA 中分配给不同细胞类型的细胞比例。每个堆叠条形代表一个生物样本,按数据集分组,并按样本年龄增加排序。顶部栏显示 36 个数据集、类器官分化方案、方案类型。底部条形显示样本年龄。h,在细胞之间实时知情的过渡矩阵上由顶级扩散分量 (DC1) 着色的整合 HNOCA 的 UMAP。流箭头可视化了推断的细胞状态流向更成熟细胞的流动。i,沿皮质假时间的标记基因表达谱。j,非端脑神经元的 UMAP,由簇着色和标记。k,热图显示所选基因在不同非端脑神经元簇中的相对表达。彩色圆点表示集群身份,如 j 所示。Cb,小脑;ChP,脉络丛;CP,脉络丛;Hy,下丘脑;max., 最大值;MB,中脑;MH, 延髓;min., 最小值;寡核苷酸,少突胶质细胞;OPC,少突胶质细胞祖细胞;PSC,多能干细胞;Telen.,端脑;Th,丘脑;vTelen, 腹侧端脑.(来源:文章原文)