科学家尝试绘制人体“谷歌地图”

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  旨在研究细胞是如何相互连接和作用的

  这是一张正在发育的肝脏图,单个细胞在图中显示为圆点。图片来源:纽卡斯尔大学

  美国国立卫生研究院(NIH)正在尝试将新兴技术转化为有用的数据集,目的是研究人体数万亿个细胞究竟是如何相互连接和相互作用的。研究人员上周在《自然》杂志上撰文称,人类生物分子图谱计划(HuBMAP)旨在描述人体生物化学环境以及单个细胞在人体主要器官中的位置。相关研究使用了被《科学》杂志誉为2018年年度突破的一项技术。

  HuBMAP负责人、印第安纳州西拉菲特市普渡大学分析化学家Julia Laskin说,其目标是“建立5个多多构成健康系统的基线”。她说,通过你这人措施,研究人员将也能发现疾病中突然老出的问题。

  直到最近,生物医学家对人体器官是如何工作的也能5个多多大致的了解。如今,大伙 成功地在特定组织中获得了基因活动(当基因打开和关闭时)的信息。基因活动决定了细胞的功能,但器官由多种细胞组成,每四种 生活细胞全部全部都是有些人的分子形态学 。

  2016年,利用使研究人员也能对单个细胞进行常规研究的技术,来自全球的90位科学家推出了人类细胞图谱(HCA),目的是对细胞在不同组织中的运作措施进行分类。

  HCA创始成员之一、马萨诸塞州剑桥市布罗德研究所计算系统生物学家Aviv Regev说,这项工作目前涉及来自65个国家的50000名科学家,获得了有些机构的支持,包括维康基金会和欧盟的地平线2020计划。

  这篇10月9日发表在《自然》杂志上的论文的通讯作者、加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学基因学家Michael Snyder说,HuBMAP代表了美国政府对你这人国际项目的承诺。

  “希望HuBMAP也能在领导能力和构建框架方面发挥重要作用”,这将能够HCA与有些十几块专注于特定器官(如大脑、肺、肾脏以及癌前组织和癌前组织)单细胞分析的项目结合起来。

  你这人融合将涉及建立通用的标准、协议和数据表示措施。“大伙 希望也能尽如果多地比较‘苹果7手机和苹果7手机’‘火龙果和火龙果’。”Snyder说。

  总的来说,NIH预计未来8年将在HuBMAP上花费2亿美元。到目前为止,NIH如果在未来4年里向最少 120名研究人员提供了5500万美元的资助。

  有些团队将研究细胞四种 生活——除了选折 基因活性和使用有些组学措施外,大伙 还将使用荧光显微镜和成像措施整理关于蛋白质、脱氧核糖核酸修饰、脂质、核糖核酸和有些关键分子的空间信息,以构建细胞的三维地图。

  另有些团队的任务是开发计算机工具,以四种 生活连贯的措施呈现有有哪些数据,并允许研究人员探索地图集。

  第三组团队,包括Laskin在内,正在开发更好的技术来研究有有哪些细胞。Laskin说,可是的发展是必要的,如果对于单细胞,“你只需要非常血块的材料进行分析”。

  《自然》杂志同時 也发表了两篇利用HCA新数据的论文。在一项研究中,英国纽卡斯尔大学皮肤科医生Muzlifah Haniffa和她的同事研究了来自发育中的肝脏的14万个细胞,以及7.4万个皮肤、肾脏和卵黄囊细胞,并描述了血液和免疫系统是如何形成的。大伙 报告说,怀孕7到17周后,肝脏产生有有哪些血液和免疫细胞的能力指在了变化。

  在第二篇论文中,英国爱丁堡大学临床科学家Prakash Ramachandran及其同事使用单细胞技术描述了所有参与形成病变肝脏疤痕组织的细胞。有有哪些细胞包括5个关键细胞的亚型——被称为巨噬细胞的白细胞、排列在血管上的内皮细胞和被称为肌成纤维细胞的瘢痕形成细胞。Ramachandran说,了解有有哪些细胞以及它们如何与每个细胞交流,需要找到阻止疤痕形成的措施。

  来自这两篇论文的数据将成为正在开发的图谱的一主次,NIH的Richard Conroy将其描述为身体的“谷歌图谱”,在那里如果深入到每个细胞的分子细节。上周,HCA在西班牙巴塞罗那市召开了一次会议,以了解这项努力的进展情况报告并讨论如何向前推进。NIH将在明年春季与之同時 主办另一次会议。“令人兴奋的是,”Regev说,“所有有有哪些部件是如何组合在同時 的。” (赵熙熙)

[ 责编:肖春芳 ]

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