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人類細(xì)胞圖譜繪制成功臨床還需攻破測(cè)序難題

2020-04-10 10:38:14來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：測(cè)序閱讀量：1917

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】起初，細(xì)胞一詞出現(xiàn)在日本蘭學(xué)家宇田川榕庵1834年的著作《植學(xué)啟原》中，后來，隨著科學(xué)家的深入研究，細(xì)胞被認(rèn)為是一切生物的構(gòu)造單位、一切生物的生理單位。細(xì)胞由原已生存的細(xì)胞分裂而來。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，顯微鏡的出現(xiàn)克服了鏡頭模糊與色差等老舊設(shè)備的缺點(diǎn)，分辨率提高到1微米甚至更為精確，顯微鏡運(yùn)用也開始普及起來，而現(xiàn)代的顯微鏡可以滿足科學(xué)家更為清晰地觀察細(xì)胞及其內(nèi)含物。于是，在儀器的幫助下，科學(xué)家得出細(xì)胞都是從原來就存在的細(xì)胞分裂而來的結(jié)論。

　　21世紀(jì)以來，生物學(xué)一直走在科研活動(dòng)的前列，由于人體健康被重視，生物研究也變得更為重要，關(guān)于生物學(xué)的話題議論也熱度不減。眾所周知，細(xì)胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，顯微鏡下，細(xì)胞又形狀多樣、種類豐富。據(jù)了解，除病毒之外的所有生物均由細(xì)胞所組成，但病毒生命活動(dòng)也必須在細(xì)胞中才能體現(xiàn)。

　　人體中的細(xì)胞種類十分多，數(shù)量更是無法計(jì)量，那么，研究細(xì)胞對(duì)于人類到底存在什么意義呢？其實(shí)，每個(gè)細(xì)胞都攜帶有機(jī)體的一套基因組，通過對(duì)基因組的研究，現(xiàn)擁有了基因序列圖譜，研究者就有機(jī)會(huì)從其中找出與各種疾病和表型相關(guān)的“密碼”。這有助于加快科學(xué)家對(duì)疾病發(fā)生、發(fā)展的理解，大大提高了醫(yī)生對(duì)于患者疾病的診斷和個(gè)體化治療。

　　4月9日，通過科技日?qǐng)?bào)得知，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國(guó)驥團(tuán)隊(duì)成功繪制了世界上人類細(xì)胞圖譜。簡(jiǎn)單來說，人類細(xì)胞圖譜就是人體細(xì)胞的數(shù)字化展示，它用數(shù)字矩陣的形式準(zhǔn)確形象地描述了每一個(gè)細(xì)胞的特征，并對(duì)它們進(jìn)行系統(tǒng)性的分類。據(jù)悉，人類細(xì)胞圖譜的成功繪制是建立在一套指導(dǎo)原則和價(jià)值上，可以很大限度地為研究者發(fā)揮作用，有助于為人們解答生物學(xué)各個(gè)方面的基本問題，成為揭開人類疾病秘密的指南，加以開發(fā)利用，它將會(huì)廣泛地影響人們醫(yī)療的各個(gè)方面。

　　在基因方面，人類細(xì)胞圖譜可以使研究人員識(shí)別細(xì)胞中特定的遺傳變異作用，從而有助于尋找由疾病基因、研究和確定治療的靶點(diǎn)。例如，在分析成千上萬的視網(wǎng)膜神經(jīng)元中，根據(jù)細(xì)胞圖譜，神經(jīng)學(xué)家發(fā)現(xiàn)了以前沒有發(fā)現(xiàn)的新細(xì)胞亞型，或許可以在這種細(xì)胞中找到失明病人神經(jīng)中實(shí)際發(fā)揮重要作用的基因。

　　人類細(xì)胞圖譜的作用并不止這些，還可以運(yùn)用在再生醫(yī)學(xué)中，幫助醫(yī)生找到缺失的細(xì)胞特點(diǎn)并再創(chuàng)適用的細(xì)胞進(jìn)行發(fā)育。此外，細(xì)胞圖譜在疾病機(jī)制研究、藥物發(fā)現(xiàn)、毒理學(xué)、診斷、藥物療效及抗性中都有極大的幫助。總之，人類細(xì)胞圖譜的繪制成功是一項(xiàng)令生物界興奮的成果，它可能改變或加深人類對(duì)生物學(xué)的理解。

　　值得一提的是，人類細(xì)胞圖譜的成功繪制主要依靠了單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是近年來生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，通過將轉(zhuǎn)錄組測(cè)序應(yīng)用到單個(gè)細(xì)胞層面，來識(shí)別細(xì)胞的類型、功能，在單細(xì)胞水平中揭示特定細(xì)胞各個(gè)基因表達(dá)狀態(tài)，反映細(xì)胞間的異質(zhì)性。目前，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)在腫瘤、發(fā)育生物學(xué)、微生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可忽視的作用。

　　但是，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)還不算成熟，也面臨著一些問題。我們知道，一滴血，就有百萬數(shù)量的細(xì)胞，而對(duì)于器官組織，各種細(xì)胞都是緊密結(jié)合在一起的，怎樣把這些細(xì)胞一個(gè)一個(gè)單獨(dú)分離出來又不造成大的細(xì)胞損耗是一個(gè)難題。還有，細(xì)胞數(shù)量之大，每一個(gè)都需要經(jīng)過高深度測(cè)序，這其中的費(fèi)用高昂。另外，做到高效快速整理測(cè)序產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，對(duì)研究者來說，也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。所以，由于這些問題，對(duì)于人體細(xì)胞圖譜的臨床應(yīng)用還存在一定差距。希望生物界的研究者能早日突破技術(shù)難題，為人們尋找更好的疾病治療手段。

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