【今日視點】

　　◎本報記者 張夢然

　　從(cong) 細胞水平上看人體(ti) ，是什麽(me) 樣的？

　　這正是“人類生物分子圖譜計劃”(HuBMAP)要回答的問題——通過革命性技術發展、數據收集和空間圖譜，建立一個(ge) 廣大科研人員易於(yu) 訪問的框架，在單細胞水平綜合全麵地解析人體(ti) 。

　　19日，《自然》雜誌同時發表了3篇論文報道了人體(ti) 腸道、腎髒和母胎界麵(胎盤和母體(ti) 細胞共存處)的參考細胞圖譜。除了這些研究，HuBMAP還發表了一係列其他論文，這些工作共同揭示了各類型細胞排列以及它們(men) 與(yu) 人體(ti) 不同組織和器官相互作用的新信息，是研究人體(ti) 生物學和疾病的寶貴資源。

　　傾(qing) 聽“生理交響樂(le) ”並非易事

　　人體(ti) 是一架任何人造設備都無法匹敵的、複雜而高效的機器。上萬(wan) 億(yi) 的細胞，以天工造物的神奇排列和功能狀態組織起來，每時每刻都在奏響“生理交響樂(le) ”。

　　對人類來說，細胞的組織方式和細胞間的相互作用決(jue) 定了器官和組織的功能。HuBMAP計劃旨在繪製整個(ge) 人體(ti) 的細胞排列方式，幫助科學家研究細胞如何工作，以及細胞間的關(guan) 係如何影響個(ge) 體(ti) 健康。

　　不過，這一過程非常有難度。你可以把構建細胞圖譜想象成地圖繪製，但揭示細胞的位置、結構和功能，遠比繪出地圖上的海拔、河流、道路、森林、小徑、城市、建築更為(wei) 不易。因為(wei) 不同的人群需要不同的圖譜；人群中每個(ge) 個(ge) 體(ti) 在時時更新，需要密切關(guan) 注；個(ge) 體(ti) 的每個(ge) 器官不僅(jin) 需要一張圖，還需要圖集。

　　為(wei) 此，HuBMAP合作組一直在開發能在單細胞水平上繪製組織和器官內(nei) 細胞分子組成的工具，這些組成包括RNA、蛋白質和代謝物。這類工具現在已被用來構建人類腸道、腎髒以及與(yu) 胎盤相連組織的參考細胞圖譜。

　　精準構建多器官圖譜

　　美國斯坦福大學醫學院團隊研究了人體(ti) 腸道，這個(ge) 複雜的器官有許多不同的結構和功能(從(cong) 消化到支持免疫係統)。他們(men) 分析了9名個(ge) 體(ti) 的8個(ge) 腸道部位，揭示了不同位置腸道組成的巨大差異。他們(men) 發現了新的上皮細胞亞(ya) 型，還發現了不同細胞類型會(hui) 形成“社區”，有些“社區”能特異性地調節免疫應答。研究結果揭示了能促進腸道發揮功能的複雜、差異化的細胞組成。

　　聖路易斯華盛頓大學醫學院團隊則分析了45個(ge) 健康的和48個(ge) 生病的人體(ti) 腎髒。這些器官的損傷(shang) 會(hui) 觸發腎細胞變化，最終影響腎髒功能。他們(men) 繪製了腎髒不同區域的51種主要細胞類型的單細胞和空間圖譜。同時，還發現了會(hui) 在急性或慢性損傷(shang) 下改變的細胞狀態和腎髒免疫細胞、基質細胞和上皮細胞“社區”，包括與(yu) 修複途徑是否成功或存在缺陷有關(guan) 的狀態。

　　斯坦福大學的另一組人則構建了妊娠前半期的人體(ti) 胎盤圖譜。他們(men) 分析了來自66例人體(ti) 母胎界麵樣本的約50萬(wan) 個(ge) 細胞和588個(ge) 動脈。具體(ti) 而言，他們(men) 研究了胎盤和子宮之間的界麵，這裏的母體(ti) 動脈會(hui) 發生改變，從(cong) 而給胎兒(er) 供血。這些圖譜覆蓋了不同的發育階段(妊娠6—20周)，識別了胎盤和免疫細胞之間的相互作用；後一項發現闡明了母體(ti) 免疫細胞如何支持母體(ti) 和胎兒(er) 完全不同的細胞的共存。

　　推動人類對疾病的理解

　　人體(ti) 器官細胞圖譜的精準繪製，是一個(ge) 漫長而複雜的過程，技術的進步可以掃除前進中的障礙，但同時，也將更多不為(wei) 前人所知的問題攤在研究人員麵前。最終，無論是嶄新圖譜的出爐還是對現有圖譜的豐(feng) 富、調整，都將惠及人類自身。

　　在《自然》同時發表的新聞與(yu) 觀點文章中，英國惠康桑格研究所科學家評論稱，這3個(ge) HuBMAP圖譜通過定義(yi) 與(yu) 疾病相關(guan) 的細胞狀態的空間位置，推動人類對疾病的理解。

　　科學家們(men) 表示仍需檢驗更多樣本來“建立細胞組織和功能在健康和疾病中的可靠關(guan) 聯”。但他們(men) 預計，很快就會(hui) 有來自其他組織的更多圖譜與(yu) 人們(men) 見麵。（來源：科技日報）