史上首次！科研團隊大規模繪製人類心臟的詳細「地圖」
2020-10-03 中國數字科技館
一個由哈佛醫學院、布裡格姆婦女醫院、維康桑格研究所、馬克斯德爾布魯克分子醫學中心和倫敦帝國理工學院領導的多國科學家團隊繪製了成人心臟六個解剖區域的詳細細胞和分子圖。
哈佛大學和霍華德休斯醫學研究所(Howard Hughes Medical Institute)的心血管遺傳學家、布萊根婦女醫院(Brigham and Women’s Hospital)心血管遺傳學中心(cardiovascular Genetics Center at Brigham and Women’s Hospital)主任Christine Seidman博士說：「要想了解各種心臟病的病因，首先我們需要知道什麼是正常的。」
「我可以用一個詞來概括我的想法:不朽，」華盛頓大學醫學院的心臟病專家Douglas Mann博士補充道。
「我認為這是一項巨大的成就，將為該領域提供大量的參考資料。」
研究人員使用高通量測序方法來確定每個心臟細胞的個體特徵。
然後，他們在14顆健康供體心臟的6個區域繪製了這些細胞，其中7顆來自男性，7顆來自女性。
他們還利用螢光標記分析了心臟細胞的RNA水平，以收集其功能的分子細節。
（圖文無關）
「不僅要識別細胞所在的位置，還要識別它們產生的蛋白質，這對研究來說尤其有好處，」Mann博士說。
例如，通過使用圖譜比較病變心臟和健康心臟的細胞，研究人員可能查明差異，並針對心臟病的新療法。
儘管研究小組只研究了相對較少的心臟，但新的圖譜揭示了一些生物學上的驚喜。
心臟的六個區域包含了11種不同的細胞類型，作者發現了超過62種不同的細胞亞型，這是以前從未見過的。
他們還發現了健康心臟在男性和女性之間的差異;女性擁有比男性更多的心肌細胞，稱為心肌細胞。
Seidman博士說:「這需要更多的研究，因為這些細胞可能掌握著兩性心臟病差異的線索。」
「現在我們有了正常人心臟的單細胞圖譜，包括細胞組成和基因表達，」阿爾伯塔大學的研究員加文·韋德(Gavin Oudit)教授說。
「這是了解心臟病和開發新的有針對性的治療方法來阻止它的第一步。」
「我們現在的工作是看看基因性心肌病患者的細胞類型和基因表達是如何改變的。」
「我們在國際上的努力為科學界提供了一套無價的信息，通過闡明心臟細胞的細胞和分子細節，這些細胞協同工作將血液泵入全身，」Michela Noseda博士說，他是國家心肺研究所、英國心臟基金會卓越研究中心和帝國理工學院再生醫學中心的研究員。
「我們使用來自心臟細胞圖譜的數據來繪製可能被SARS-CoV-2感染的心臟細胞，並發現小血管的特殊細胞也是病毒的目標。」
「我們的數據集是一座信息寶庫，可以幫助我們理解心臟病的微妙之處以及我們寶貴的心臟是如何工作的。」
「這個項目標誌著對單細胞如何構建心臟的新理解的開始，許多單細胞都有不同的細胞狀態，」哈佛醫學院的遺傳學家丹尼爾·賴夏特(Daniel Reichart)博士說。
「有了對心臟各區域差異的了解，我們就可以開始考慮年齡、運動和疾病的影響，幫助推動心臟病學領域向精準醫療時代邁進。」
馬克斯·德爾布魯克分子醫學中心的研究員Norbert Hübner教授說:「這是第一次有人以這種規模研究人類心臟的單細胞，這隻有通過大規模的單細胞測序才能實現。」
「這項研究顯示了單細胞基因組學和國際合作的力量。」
「對心臟細胞及其基因活動的全面了解是了解心臟如何運作，並開始闡明心臟如何應對壓力和疾病的基本必要。」
新圖譜是「人類細胞圖譜計劃」的一部分，該計劃由Chan Zuckerberg計劃資助，旨在繪製人類體內所有的細胞類型。
「到一定時候，我們真正想知道的是，不同類型的細胞在微觀和功能層面上是如何結合在一起的，」Watkins博士說。
「這是另一個雄心勃勃的目標，但這裡提供的地圖集是一個令人興奮的開始。」該小組的論文發表在《自然》雜誌的網絡版上。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
本文來自： 前瞻網
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