人类细胞图谱绘制完成，堪称人体「谷歌地图」

今天《科学》四篇重磅论文同时上线，报告了人类细胞图谱Atlas（Human Cell Atlas）取得的里程碑结果，创建出了迄今为止最为全面的泛组织人体单细胞图谱。

1984年，在美国的推动下，人类基因组计划开启，其宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的六十亿对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的，现在已经基本完成。

另一巨型科学探索项目，人类细胞图谱工程也有了突破性进展，来自全球83个国家的2300多名成员共同参与其中。

人类细胞图谱诞生！

今天《科学》四篇重磅论文同时上线，报告了人类细胞图谱Atlas（Human Cell Atlas）取得的里程碑结果，创建出了迄今为止最为全面的泛组织人体单细胞图谱：共有33种人体组织、超过100万个细胞，涵盖500多种细胞类型。

人类的各种遗传性状及病变，都是由基因决定的不假，但是人体的很多功能和结构，都是在细胞层面体现的，同一段基因在不同的组织中表达的也有很大差异。

这个细胞图谱相当于人体的细胞全景图，在第一阶段科学家主要是深入了解单个器官或组织的细胞类型，比如心、肝、肺等，而此次集中发表的四项研究都是“泛组织”的，也就是整合了人体多个器官组织的细胞图谱，可以比较同类细胞在不同组织的表现，也能对比基因的特异性表达。

斯坦福大学生物工程和应用物理学教授斯蒂芬 · 奎克说，这项工作与人类基因组计划同样伟大。

「人们常常认为基因组是有机体的蓝图，基因组更像是一个部件列表。每种细胞都使用一组不同的部件，而细胞图谱可以帮助这些零件是如何组装成不同细胞的。」

说一千道一万，这个细胞图谱究竟对人类健康有哪些指导意义？

发现新的精确治疗方法电力

研究人员表示，该图谱旨在帮助科学家了解受疾病影响的精确细胞，以及用于治疗这些细胞的药物，从而帮助未来的医学研究。

例如，研究人员发现，不同类型的细胞——例如免疫细胞或上皮细胞——在身体的不同部位发挥着不同的作用，不同类型的细胞之间存在着细微的器官特异性差异。

不同组织细胞的聚类分析

令人惊讶的是，研究人员发现“管家基因”在每个细胞中以大致相同的方式处理基本功能，实际上这种基因有更多的作用。此外，研究人员还发现一种叫做 cd47的免疫蛋白似乎在细胞之间有很大的差异。由于 cd47与癌症和动脉壁上危险斑块的形成有关，这一发现可以指导更有效和副作用更少的药物的开发。

有了这个图谱，研究人员可以更好地了解疾病是如何在体内产生的，并确定疾病发生的确切位置，找到更精确的治疗方法。

重新认识免疫系统，癌症患者福音

其中两篇新论文也提供了对人类免疫系统的新认识。

迄今为止，人们主要通过血液循环中的免疫细胞来观察免疫系统。但研究人员发现，组织和器官中的免疫细胞对维持健康也至关重要。

研究人员分析了来自12个成年器官捐赠者的16个组织中的免疫细胞，创建了一个跨组织免疫细胞图谱，揭示了一个组织中的免疫细胞与其他组织中的免疫细胞之间的关系。

一些免疫细胞家族如巨噬细胞，在不同组织间有共同的特征，而另一些免疫细胞，如记忆 t 细胞，根据它们所在的组织，有不同的特征，有了这个图谱，就能知道是哪些分子在控制这些t细胞的编码，可以定向提高或抑制免疫反应，对靶向治疗癌症意义重大。

还有一篇论文使用机器学习算法将 Atlas 中识别的特定细胞与6000种单基因疾病和2000种复杂遗传疾病联系起来，发现了与肌肉萎缩症有关的非肌肉细胞类型，以及骨骼肌、食道和前列腺细胞也使用心室颤动基因。

这样，研究人员就能设计出更具体的方法，针对我们希望治疗的部位，但不破坏其他使用同样基因的细胞。

人类细胞图谱的绘制完成，跟人类基因组计划同样有划时代的意义，完全战胜疾病还不可能，但是应对的方法越来越多了。

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原标题：《人类细胞图谱绘制完成，堪称人体「谷歌地图」》

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