哺乳動(dòng)物胚胎中20000個(gè)細(xì)胞的第一個(gè)'細(xì)胞圖譜'

Wellcome-MRC劍橋干細(xì)胞研究所的科學(xué)家利用尖端技術(shù)分析了20,000多個(gè)細(xì)胞，制作了第一個(gè)描述哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育早期所有主要細(xì)胞類型的“細(xì)胞圖譜”。研究人員利用該圖譜確定了一個(gè)涉及血細(xì)胞發(fā)育的重要新途徑，并表示該地圖可以開辟醫(yī)學(xué)和藥物開發(fā)的新途徑。

這項(xiàng)新的研究，發(fā)表在雜志Nature Cell Biology上，采用開拓性的單細(xì)胞技術(shù)研究存在于小鼠胚胎超過20,000單個(gè)細(xì)胞的基因活動(dòng)在初期發(fā)展時(shí)主要器官如心臟和大腦正在形成。

發(fā)育中的胚胎中的遺傳活動(dòng)模式被捕獲在新的“細(xì)胞圖譜”中，這將有助于科學(xué)家了解細(xì)胞如何生長(zhǎng)并獲得身體運(yùn)作所需的各種專業(yè)功能。

該團(tuán)隊(duì)通過確定早期血細(xì)胞發(fā)育中涉及的新途徑證明了其平臺(tái)的實(shí)用性。血細(xì)胞與其他組織(如心臟，肌肉，靜脈和動(dòng)脈)一起在胚胎中成熟，但這些區(qū)域仍存在重大的知識(shí)差距。

來自Wellcome-MRC劍橋干細(xì)胞研究所和劍橋大學(xué)劍橋醫(yī)學(xué)研究所的BertieGöttgens教授說：“在我們的'細(xì)胞圖'上搜索已知的血細(xì)胞標(biāo)記物，我們能夠識(shí)別白三烯生物合成途徑作為早期血液發(fā)育的新監(jiān)管者。“

“適當(dāng)?shù)墨I(xiàn)血細(xì)胞的供應(yīng)是許多需要骨髓移植或?qū)ｉT輸血的患者的限制因素。鑒定推動(dòng)正常血細(xì)胞發(fā)育的新途徑有可能提高我們?yōu)檫@些患者生成血細(xì)胞的能力。實(shí)驗(yàn)室。”

細(xì)胞圖數(shù)據(jù)還提供新的藥物開發(fā)機(jī)會(huì)。“如果我們知道哪些基因在關(guān)鍵的發(fā)育階段是活躍的，那么我們就可以開發(fā)針對(duì)重要途徑的藥物并改變先天性心臟病等疾病中的細(xì)胞功能，這是最常見的新生兒需要手術(shù)的疾病之一，”研究作者說。 John Marioni博士，英國(guó)癌癥研究所劍橋研究所，EMBL-歐洲生物信息學(xué)研究所和Wellcome Trust Sanger研究所。

“我們正在為所有研究人員提供這種全面的單細(xì)胞圖譜，并希望它可用于揭示以前未被識(shí)別的有助于哺乳動(dòng)物發(fā)育的途徑，無論是肺，腦，肝臟還是任何其他身體組織。”

MRC癌癥項(xiàng)目經(jīng)理Mariana Delfino-Machin博士說：“細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是將細(xì)胞所需的精確步驟拼湊在一起。到目前為止，實(shí)驗(yàn)方法缺乏了解差異所需的精確度。在細(xì)胞之間解釋它們?nèi)绾涡纬刹煌纳矸?，以及這些差異如何導(dǎo)致疾病。植入后階段小鼠胚胎中20,000個(gè)個(gè)體細(xì)胞的表征是一個(gè)令人印象深刻的成就，它提供了一個(gè)全面的過程來指導(dǎo)細(xì)胞到它們的過程。那個(gè)階段的個(gè)人身份。“

Wellcome細(xì)胞與發(fā)育科學(xué)負(fù)責(zé)人Andrew Chisholm博士說：“這是對(duì)小鼠胚胎在這個(gè)關(guān)鍵發(fā)育階段存在的細(xì)胞類型的全面而深入的描述，為社區(qū)創(chuàng)造了豐富的資源。該研究說明基于單細(xì)胞技術(shù)的力量，以了解心臟和大腦等器官的發(fā)育。它還可以幫助研究人員改進(jìn)從干細(xì)胞創(chuàng)建成熟的特化細(xì)胞的方法。“

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