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）
