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人类细胞图谱取得首个进展,对25万个人发育细胞进行测序

日期: 2018-03-30
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来自人类细胞图谱联盟(Human Cell Atlas Consortium)的研究人员在利用强大的单细胞基因组分析工具了解人类早期发育和这如何能够影响健康或导致疾病方面迈出第一步。迄今为止,人类发育细胞图谱(Human Developmental Cell Atlas, HDCA)的初步项目已对100万个细胞中的四分之一进行了测序,而且首批数据分析正在进行中。

HDCA计划将为所有对人类发育比较重要的细胞构建基因组参考图谱,这将彻底改变我们对健康和疾病(从流产、儿童发育障碍到癌症和衰老)的理解。


人类细胞图谱取得首个进展,对25万个人发育细胞进行测序

视网膜细胞,图片来自Irene Whitney, laboratory of Joshua Sanes, Klarman Cell Observatory, Broad Institute of MIT and Harvard; Harvard University。


HDCA是雄心勃勃的人类细胞图谱(HCA)的一部分,其中HCA是一个全球性的联盟,旨在通过绘制人体内每个细胞的图谱来改变生物研究和医学。2018年3月8日,在英国惠康基金会基因组校园(Wellcome Genome Campus)举行的国际HCA会议上,HDCA和HCA的其他方面取得的进展会被讨论。

许多疾病起源于人体早期发育,因此详细地理解发育是解释人类健康和疾病的关键。来自英国惠康基金会桑格研究所和纽卡斯尔大学的研究人员从来自一系列捐赠的处于发育中的人体组织(包括肝脏、皮肤、肾脏和胎盘)的25万多个细胞中收集基因组数据。这些数据将显示哪些基因在每个细胞中开启,并有助解释发育期间的重要过程。

HCA组织委员会联合主席、惠康基金会桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)细胞遗传学主任Sarah Teichmann博士说,“我们对人类发育的理解将被HDCA项目改变,这可能导致生物学和医学方面取得重大进展。我们期待这项基础研究能够提供广泛的重要见解---从更好地理解流产和遗传发育障碍发生的原因,到理解儿童癌症在发育上的起源以及癌细胞在成年人中使用的发育通路。”

HDCA的其他主要关注领域包括改进对血细胞如何形成以及免疫系统如何发挥功能的理解。 此外,进一步理解人类发育期间的过程将会揭示衰老过程和组织如何自我修复,这可能会导致再生医学方面取得新进展。

来自纽卡斯尔大学的Muzlifah-Haniffa教授说,“鉴于人类发育生物学资源(Human Developmental Biology Resource)给伦理上允许的科学研究(如HDCA)提供人类胚胎和胎儿组织,开展这项研究是有可能的。在惠康基金会和英国医学研究委员会(MRC)的资助下,这种良好建立的组织库提供重要的材料,从而使得能够开展研究来理解人类发育,以便改善人体健康。”

在英国之外的地方,其他的HDCA项目也正在进行中。瑞典研究人员正在关注大脑、肺部和心脏的发育以及怀孕头三个月的胚胎发育。来自瑞典卡罗林斯卡研究所、斯德哥尔摩大学和瑞典皇家理工学院的科学家们正在合作发现这些器官如何发育,以便了解正常的人体发育并深入认识发育障碍。

来自卡罗林斯卡研究所的Sten Linnarsson教授说,“大约三分之一的神经系统疾病起源自发育,包括自闭症、精神分裂症和智力障碍。心脏发育障碍是新生儿最常见的并发症,而肺部不完全发育是极早产儿的最为常见的死亡原因。了解这些器官如何发育将有助我们在治疗严重影响大量婴儿和儿童的疾病方面取得进展。”

2018年3月,在英国辛克斯顿(Hinxton)举行的国际HCA会议是HCA联盟成员首次聚集在一起讨论HDCA的细节。这次会议也会介绍HCA计划的其他方面,包括迄今为止在构建肿瘤细胞、肺细胞、肠道细胞、肾细胞和免疫系统细胞图谱方面取得的最新进展。

HCA组委会联合主席、HCA联盟核心成员、布罗德研究所卡拉曼细胞观察台与细胞电路项目主任、霍华德休斯医学研究所研究员、麻省理工学院生物学教授Aviv Regev博士说,“HCA计划发展迅速,而且目前已有来自全世界44个国家的480多名科学家登记参与HCA计划,这是真正的全球合作。正如我们会在开幕会议上听到的那样,在HCA计划启动18个月后,来自多个组织(包括免疫细胞和肠道)的150万多个细胞已被测序,从而努力实现我们的雄心勃勃的目标:为人体每种细胞类型构建一种开放的可获取的参考图谱。

资助者

世界各地的各种政府机构和慈善组织都为HCA和HCA相关的科学活动提供资助。自2015年以来,美国国家卫生研究院提供2亿多美元来资助HCA相关活动,包括试点项目和基础项目。其他资助者包括:陈-扎克伯格计划(Chan Zuckerberg Initiative),为HCA的数据协调平台提供关键支持;惠康基金会(Wellcome Trust)、曼顿基金会(Manton Foundation)、卡夫利基金会(Kavli Foundation)以及其他。

关于人类细胞图谱(HCA)

HCA是一个国际合作联盟,旨在创建所有人类细胞---生命的基本单位---的完整参考图谱,以便作为理解人类健康以及诊断、监测和治疗疾病的基础。HCA是一种基础性的开放资源,提供整个人体内的细胞、组织、器官和系统图谱。HCA将影响生物学和医学的各个方面,推动转化发现和应用,并最终导致精准医学新时代到来。 

HCA由一个组织委员会负责指导和管理。这个组织委员会由来自10个国家和不同专业领域的27名科学家组成。HCA组织委员会当前由布罗德研究所的Aviv Regev博士和惠康基金会桑格研究所的Sarah Teichmann博士担任联合主席。

原始资讯:

Human Cell Atlas takes first steps towards understanding human development: First 250 thousand developmental cells sequenced

原始出处:

1.Aviv Regev, Sarah A. Teichmann, Eric S. Lander. Science Forum: The Human Cell Atlas. eLife 2017; 6: e27041, doi:10.7554/eLife.27041

2.Sam Behjati, Susan Lindsay, Sarah A. Teichmann, Muzlifah Haniffa.Mapping human development at single cell resolution. Development, doi:10.1242/dev.152561


来源:生物谷  作者 towersimper 



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