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学者首绘图谱解读细胞奥秘

发布时间:2018-02-24来源:浙江日报作者:曾福泉269

    本报讯 223日,国际著名学术期刊《细胞》刊登浙江大学医学院干细胞与再生医学中心郭国骥教授团队的研究成果:利用微孔板测序技术构建小鼠细胞图谱。

  该团队自主研发低成本、高效率、完全国产化的高通量单细胞测序平台“Microwell-seq”,并在短时间内利用这一平台对小鼠不同生命阶段的近50种器官组织的40余万个细胞进行了系统性的单细胞转录组分析,构建了全球首个哺乳动物细胞图谱。

  细胞是生命最小的独立遗传单位。生命体从一个受精卵开始分裂,逐渐发育成个体,细胞之间的差异也随之增大,承担不同的功能。即使相同功能的细胞也存在差异。

  传统的测序技术“看”的是一组一组、成群的细胞,“读”的是一堆细胞遗传信号的均值,因此单个细胞的特异性表现容易被忽略。单细胞测序通过“读”取单个细胞的遗传信息,很好地应对细胞群体异质性问题。近年来,单细胞测序技术成为各国科学家研究的热点,争相开发高水平的单细胞测序平台。其中一个关键问题是:如何快速高效地检测单个的细胞,才能拼完这幅巨量的“超级拼图”。

  浙大科学家提出的单细胞测序方案,利用微孔矩阵、分子标记和扩增技术,高通量、高精度地实现单细胞水平分析,解决了传统测序中单个细胞核酸物质太少、容易丢失、分析成本高的难题,技术平台操作简单、成本低廉。

  单细胞测序已经在检测肿瘤变异、产前诊断等方面展现出广阔前景。2017年,美国科学家联合多国科学家启动“人类细胞图谱计划”,设想对人体中所有细胞进行分类和测序,系统地描绘人体细胞图谱,并通过这把钥匙,来加深对疾病诊断、监测、治疗的了解。

  “人类对于生命的认知就像对浩渺宇宙的探索,单细胞测序,赋予我们更为特殊的‘观测’手段,去探索生命体‘星空’中不曾发现的重要物质。”郭国骥说。“科学家可以利用这一平台开展细胞命运决定的机制性研究,再生医学的移植前细胞鉴定,对临床疾病的细胞水平诊断产生深远的影响。”

  科学界认为,小鼠细胞图谱必将成为用途广泛的生物数据资源,也将为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。


《浙江日报》2018年2月24日05版