重大进展！野心勃勃的人类细胞图谱40篇论文同时上线

学术 2024-11-25 07:45 浙江

导读

历经近十年，人类细胞图谱（HCA）项目近日迎来重大进展。

这一项目旨在从发育到衰老，对人类体内的每一种细胞类型进行编目，其复杂性和挑战性不言而喻。

在科学家的共同努力下，HCA项目正逐步走向成功，为人类生物学和疾病研究带来了新的可能。

值得一提的是，由扎克伯格及其夫人创立的陈-扎克伯格倡议（Chan Zuckerberg Initiative，CZI）是HCA最早且最大的资助者之一。

深究科学 | 撰文

人类细胞图谱计划取得重大进展

11月20日，Nature及其旗下期刊共同发布了40多篇关于人类细胞图谱（HCA）计划的论文合集。

这标志着HCA项目在理解人体健康与疾病以及首版草图开发方面取得了重要里程碑，这些研究论文涵盖了多种组织、细胞类型和器官，通过引入创新的方法和框架，推动了科学研究的进步。

此次进展主要得益于全球约9000名捐赠者的贡献，HCA团队现已掌握了约6200万个人类细胞的数据，这些数据根据18个生物网络进行了分类，包括神经系统、肺部、心脏、肠道和免疫系统等部位的细胞图谱。

这些数据的发布，为科学家提供了丰富的资源，将推动生物学和疾病研究的进步。

HCA项目自启动以来，已经汇聚了来自102个国家、1700多家机构、超过3600名研究者的智慧，他们共同致力于对人体内的每种细胞类型进行全面的生物学描述。

此外，HCA团队还努力在数据中反映人类多样性，邀请了来自非洲、亚洲、拉丁美洲和中东的科学家加入项目，并根据当地人口的优先事项进行工作。

人类细胞图谱构建为何如此重要

2016年，生物学家阿维夫·雷格夫和莎拉·泰克曼牵头，联合约100名科学家，共同发起了这项雄心勃勃的倡议——从发育到衰老，对人类体内的每一种细胞类型进行编目。这是极其复杂和困难的，相当于绘制出人体约37.2万亿个细胞的图谱。

细胞是生命体的基本构成单元，对人体工作原理的深入了解离不开对细胞的研究。但细胞并非静止不动，等待被记录的。它们会因祖先、地域、性别和年龄等因素，乃至生命本身而不断变化。这也是绘制人类细胞图谱困难的原因所在。

全面的人体细胞图谱不仅能揭示健康状态下细胞的位置和功能，更重要的是它还能揭示疾病状态下细胞的异常变化。通过比较不同疾病状态下细胞的差异，科学家能够更准确地诊断疾病，并开发更有效的治疗方法。

例如，研究肺部细胞图谱的科学家发现了COVID-19患者与其他肺部疾病患者之间肺部细胞的差异，这有助于理解COVID-19的发病机制，并为治疗提供新的思路。同样，通过研究产前人类皮肤、发育中的关节和颅骨等器官在妊娠期间的发育过程，科学家们能够更深入地了解人类发育的奥秘。这也是为何HCA项目如此至关重要。

未来展望与挑战

当然，就此次重大进展，研究人员谦虚地表示，这些发现只是向首版图谱迈进的开始。从绘制6200万个细胞到绘制10亿个细胞，乃至最终绘制出人体约37.2万亿个细胞的图谱，是一场旅途持久的马拉松，需要投入更多的时间和精力。

因此，HCA项目的资助者必须长期保持承诺，为项目的持续发展提供资金支持。其中，陈-扎克伯格倡议（Chan Zuckerberg Initiative，CZI）作为HCA最早且最大的资助者之一，为本次里程碑式发布中的三分之一论文提供了支持。

CZI科学主管斯蒂芬·奎克表示：“人类细胞图谱是CZI支持科学的首批重大投入之一，我很高兴看到这些里程碑式的论文与更广泛的科学界共享研究成果。除了论文中报道的个别科学发现外，共享数据的价值也值得强调。海量数据可以经过更好的分析，进一步加速研究，并助力CZI实现本世纪末治愈、预防或管理所有疾病的使命。”

此外，HCA项目还面临着许多挑战。要准确绘制细胞图谱，需要综合考虑多种因素对细胞的影响。同时，随着技术的不断发展，新的方法和工具不断涌现，如何将这些新技术应用于细胞图谱的绘制中，也是HCA项目需要解决的问题之一。

人类细胞图谱项目是一项长期而艰巨的任务，但它对于推动生物学和疾病研究的发展具有重要意义。随着项目的不断推进和技术的不断发展，相信，在未来人类将能够全面深入地了解自己的身体，从而更好地预防和治疗疾病。

参考资料

1.A ‘Wikipedia for cells’: researchers get an updated look at the Human Cell Atlas, and it’s remarkable

https://www.nature.com/articles/d41586-024-03754-y

2.Nature Publishes Collection of Papers Advancing the Human Cell Atlas, With Research Supported by CZI

https://chanzuckerberg.com/newsroom/nature-publishes-collection-papers-advancing-human-cell-atlas/

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