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日发布的论文《Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases》中，Amanda Oliver和同事绘制的胃肠道图谱揭示了克罗恩病和溃疡性结肠炎等疾病的相关细胞改变。
胃肠道是一个多器官系统，对于有效吸收营养和屏障免疫至关重要。基因组学的进步和胃肠道疾病的激增，推动了对构成健康和疾病中胃肠道组织的细胞进行分类的努力。作者系统整合了 25 个单细胞 RNA 测序数据集，涵盖发育中和成年期的整个健康胃肠道。文章使用新开发的自动化质量控制方法 （scAutoQC） 统一处理了来自 189 个健康对照的 385 个样品，从而产生了具有大约 110 万个细胞和 136 个细粒细胞状态的健康参考图谱。文章将涵盖胃肠道癌症、乳糜泻、溃疡性结肠炎和克罗恩病的 12 个胃肠道疾病数据集锚定在此参考中。利用这 160 万个细胞资源 （gutcellatlas.org），本文发现了肠道炎症性疾病中起源于干细胞的上皮细胞化生，与幽门和 Brunner 腺中的细胞具有转录相似性。虽然以前与黏膜愈合有关，现在通过募集包括 T 细胞和中性粒细胞在内的免疫细胞，将幽门腺化生细胞与炎症联系起来。总体而言，本文描述了炎症诱导的干细胞变化，这些变化会改变粘膜组织结构并促进进一步的炎症，这一概念适用于其他组织和疾病。
图|a，图谱的示意图概述，表示健康参考作为核心，并通过迁移学习映射其他疾病数据集。GI，胃肠道;QC，质量控制。面板 a 中的示意图是使用 BioRender（https://biorender.com） 创建的。b，scAutoQC 概述，一种用于去除低质量细胞的自动化、无监督质量控制方法。UMAP，均匀流形近似和投影。c，每项研究的细胞和供体数量概述，按年龄和胃肠道区域（y 轴）细分。圆点大小表示供体的数量，颜色表示细胞的数量。y 轴的颜色表示宽层器官（口腔粘膜、唾液腺、食道、胃、小肠、大肠和肠系膜淋巴结 （MLN））。
