近日,由深圳华大生命科学研究院主导,多国科研团队合作在Nature上发表了文章Cell transcriptomic atlas of the non-human primate Macaca fascicularis,共同绘制了首个非人灵长类动物(猕猴)全身器官细胞图谱。基于华大智造DNBelab C系列高通量单细胞RNA文库制备试剂盒(DNBelab C4)和DNBSEQ测序平台,研究人员对猕猴的45个组织约114万个细胞进行单细胞测序分析,获得了世界上首个非人灵长类动物全身器官细胞图谱。该图谱将被用于物种进化、人类疾病以及药物评价和筛选相关的研究,为生物医学的发展提供基础性的资源和工具,为疾病诊疗、靶向药物开发提供助力,为人类更好地探究生命的进化提供可能。
1、文章题目:Cell transcriptomic atlas of the non-human primateMacaca fascicularis
2、发表时间:2022年4月13日
3、发表期刊:Nature
4、主要研究团队:本研究由深圳华大生命科学研究院联合北京华大生命科学研究院、深圳国家基因库、吉林大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院、瑞典卡罗林斯卡医学院、英国剑桥大学、西班牙ICREA研究所、新加坡ASTAR等来自6个国家的35个科研团队共同参与完成。
5、DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-022-04587-3
研究背景
21世纪初,人类基因组草图的问世为生命科学研究谱写了一本生命“天书”,为生命的数字化提供了基础。然而,遗传信息是由细胞携带的,目前,人类对自身细胞的认识还很有限,全面解码细胞的数字化特征将推动生命科学的研究,为生物医学的发展提供基础性的资源和工具。为此,我们将目光投向了和人的基因相似度高达93%的猕猴,绘制了一张猕猴的全身器官的细胞图谱。
研究方法
研究成果
01 绘制猕猴全身器官细胞图谱
图1 猕猴全身器官细胞图谱
图2 不同组织中的骨骼肌细胞存在基因表达差异
02 发现器官中的前体细胞,为器官损伤修复提供方向
图3 肾脏细胞表达干细胞特征基因LGR5
03 为预防和治疗
病毒性传染病及遗传疾病提供数据支持
基于该图谱,我们构建了包含新冠、乙肝、狂犬病毒等126种病毒易感细胞类型的病毒数据库,这就像一本“病毒字典”,可以通过它快速查询病毒最有可能侵染的细胞类型,同时看到该细胞类型可能分布的器官(图4)。
图4 病毒易感细胞类型“字典”
图5 新冠病毒受体ACE2在各个细胞类型中的表达
图6 人类疾病关联遗传位点富集细胞类型图谱
结论与展望
大规模细胞图谱的绘制工作,对于我们理解器官结构组成、胚胎发育和衰老、人类疾病及生命演化等都具有重要的意义。未来我们还将开发更高通量的单细胞技术以及具备空间分辨率的多组学技术,为全面构建生命单细胞分辨率的时空图谱提供重要工具。同时细胞图谱数据正在迅速增长,其中蕴含巨大的信息量。这些数据解读和挖掘工作需要全球科学家的共同协作和努力。