新華社杭州2月23日電（記者朱涵）浙江大學醫學院幹細胞與再生醫學中心郭國驥教授團隊研發出低成本、高效率、完全國產化的高通量單細胞測序平臺「Microwell-seq」，並在短時間內利用這一平臺構建全球首個哺乳動物的細胞圖譜。該成果於23日刊登在國際學術期刊《細胞》雜誌上。
細胞是生命最小的獨立遺傳單位。傳統的測序技術「看」的是一組一組、成群的細胞，「讀」的是一堆細胞遺傳信號的均值，因此單個細胞的特異性表現容易被忽略。郭國驥認為，單細胞組學技術使人類能夠從單個細胞的視角，精確解析細胞的分化、再生、衰老以及病變，「這類技術正帶來一場細胞檢測、分類和鑑定的方法學革命」。
「我們利用微孔矩陣、分子標記和擴增技術，高通量、高精度地實現單細胞水平分析，解決了傳統測序中單個細胞核酸物質少、容易丟失、分析成本高的難題。」郭國驥說。
研究人員向記者展示了一塊邊長三釐米的正方形薄片，這是一塊有10萬個直徑30微米「小坑」的瓊脂糖微孔板。實驗中，科學家用消化酶將一團相對緊實的細胞解離成單個細胞的懸浮液，傾倒在瓊脂糖微孔板上，大約有1萬個細胞會「一個蘿蔔一個坑」地落入「坑」。之後，研究人員為每一個被捕獲的細胞貼上「編號」——「磁珠索引」，數萬個直徑為25微米的磁珠傾倒入「坑」中，在封住單個細胞同時標記上DNA索引。第三步則是常規的測序流程，每個細胞的表達譜得到解析。這項技術能夠測試單個細胞所有的信使RNA，這是將細胞DNA遺傳信息翻譯成蛋白質的重要物質。
藉助這一高通量單細胞測序平臺，研究人員對小鼠不同生命階段的近50種器官組織的40餘萬個細胞進行了系統性的單細胞轉錄組分析，構建了首個哺乳動物細胞圖譜。
專家認為，小鼠細胞圖譜的完成，將對下一步人類細胞圖譜的構建帶來指導性意義，並惠及細胞生物學、發育生物學、神經生物學、血液學和再生醫學等多個領域。