基于华大基因自主研发的单细胞文库构建和测序平台,研究团队对成年猕猴45个器官中约114万个细胞进行了单细胞测序分析,将其分为113个主要细胞类型和463个细胞亚型。类别,并建立了数百万非人灵长类单细胞的互动资源网站。
21世纪初,人类基因组草案的发布,为生命科学研究创造了一本“生命之书”,为生命数字化提供了基础。然而,遗传信息是由细胞携带的。目前,人类对自身细胞的了解仍然有限。全面解码细胞的数字特征将推动生命科学研究,为生物医学的发展提供基础资源和工具。为此,研究人员将目光转向了与人类基因相似度高达93%的猕猴,并绘制了猕猴身体器官的细胞图谱。
“这本图谱就像是一张‘地图’,拥有了它就等于拥有了一台探索活细胞分辨率的高精度仪器,你可以‘看到’每个器官中有哪些细胞,还可以深入到每个细胞”。具体的分子特征以及与其他细胞的相互作用。”该论文的第一作者、博士生韩磊说。来自深圳华大基因生命科学研究所的教授表示,“这让我们能够更好地了解生命的基本结构,探索疾病和疾病。细胞之间的关系为疾病的精准治疗奠定了基础,并提供了新的方向。”
“与其他模型动物相比,非人灵长类动物在人类疾病尤其是认知和神经系统疾病的研究方面具有显着优势。”论文共同通讯作者之一、深圳华大基因生命科学研究所刘龙奇表示,“猕猴全细胞图谱将为人类疾病机制和临床前研究提供丰富的信息,开辟新视野。”
食蟹猴细胞图谱
具体来说,该图谱帮助人们为器官损伤的修复提供方向,为病毒传染病和遗传病的防治提供数据支撑,帮助缩短药物研发时间。
“大规模细胞图谱的绘制对于我们了解器官结构组成、胚胎发育和衰老、人类疾病和生命进化具有重要意义。未来我们还将开发更高通量的单细胞技术和空间分辨率高速多组学技术为全面构建单细胞分辨率的生命时空图谱提供了重要工具。”该论文共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究所院长徐迅表示,“与此同时,细胞图谱数据正在开发中。它增长迅速,包含着巨大的信息量。这些数据解读和挖掘任务需要全世界科学家的合作和努力。”
据介绍,这张图谱的绘制与单细胞测序技术的进步和测序成本的降低密不可分。过去,绘制这样的“地图”需要大量的时间和高昂的实验成本。现在,基于华大基因自主研发的单细胞文库构建平台(DNBelab C4)和DNBSEQ测序技术,世界各地的领域专家和研究人员可以进行低成本、高通量、高灵敏度和准确度的大规模测序。大规模单细胞测序分析为整个生命科学领域提供了一系列宝贵的数据资源。
该研究由深圳华大基因生命科学研究院、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、英国剑桥大学联合开展,西班牙ICREA研究所、新加坡ASTAR等来自6个国家的35个科研团队参与完成。通过了伦理审查,并严格遵守相应的法规和道德准则。
相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-022-04587-3
来源:中国科学报