我国科学家绘制出首个哺乳动物细胞图谱
新华社杭州2月23日电(记者)浙江大学医学院干细胞与再生医学中心的郭教授团队开发了一个低成本、高效率、全国产化的高通量单细胞测序平台“微孔板”,并利用该平台在短时间内构建了世界首例哺乳动物细胞图谱。该结果发表在23日的国际学术期刊《细胞》上。
细胞是生命中最小的独立遗传单位。传统测序技术“观察”细胞群,并“读取”细胞群遗传信号的平均值,因此单个细胞的具体表现很容易被忽略。郭认为,单细胞组织化学技术使人类能够从单个细胞的角度准确分析细胞的分化、再生、衰老和病理变化,“这种技术正在带来细胞检测、分类和鉴定方法的革命”。
我们利用微孔基质、分子标记和扩增技术,实现高通量、高精度的单细胞水平分析,解决了传统测序中单个细胞核酸物质少、易丢失和分析成本高的问题郭对说:
研究人员向记者展示了一个边长为3厘米的正方形切片,这是一个琼脂糖微孔板,有100,000个直径为30微米的“凹坑”。在实验中,科学家使用消化酶将相对致密的细胞团分解成单个细胞的悬浮液,并将其倒在琼脂糖微孔板上。大约10,000个细胞将一个接一个地落入“凹坑”。之后,研究人员用一个“数字”——磁珠指数——标记每个被捕获的细胞。数万个直径为25微米的磁珠被倒入“坑”中,并在密封单个细胞的同时标记出DNA指数。第三步是常规测序过程,分析每个细胞的表达谱。这项技术可以检测单个细胞的所有信使核糖核酸,这是将细胞脱氧核糖核酸遗传信息转化为蛋白质的重要物质。
借助这一高通量单细胞测序平台,研究人员对小鼠不同生命阶段近50个器官和组织的40多万个细胞进行了系统的单细胞转录组分析,并构建了第一张哺乳动物细胞图谱。
专家认为,小鼠细胞图的完成将为下一步人类细胞图的构建带来指导意义,并有益于细胞生物学、发育生物学、神经生物学、血液学和再生医学等诸多领域。