新圖譜以前所未有的細(xì)節(jié)繪制了160萬(wàn)個(gè)人類腸道細(xì)胞

迄今為止最全面的人類腸道細(xì)胞圖譜是通過結(jié)合來自160萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的空間和單細(xì)胞數(shù)據(jù)創(chuàng)建的。繪制腸道細(xì)胞圖譜可以讓我們進(jìn)一步了解在腸癌和炎癥性腸病（IBD）等疾病中發(fā)生了什么。利用這張圖譜，來自威康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的研究人員及其合作者發(fā)現(xiàn)了一種特定腸道細(xì)胞的新作用，強(qiáng)調(diào)了它對(duì)某些個(gè)體炎癥循環(huán)的貢獻(xiàn)，可能導(dǎo)致疼痛和痛苦。

這項(xiàng)研究發(fā)表在今天（11月20日）的《Nature》雜志上，詳細(xì)介紹了該團(tuán)隊(duì)如何協(xié)調(diào)超過25個(gè)人類胃腸道（GI）單細(xì)胞數(shù)據(jù)集，從而創(chuàng)建迄今為止世界上**的免費(fèi)人類腸道資源。這包括有健康狀況者和無(wú)健康狀況者的樣本。

通過更全面地了解人類腸道在健康和疾病中的情況，研究人員可以確定任何可能與潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病等疾病發(fā)病有關(guān)的關(guān)鍵變化或差異，并為藥物開發(fā)帶來新的可能目標(biāo)。

這篇論文是Nature Portfolio期刊上40多篇HCA出版物中的一篇，代表了我們對(duì)人體理解的一個(gè)里程碑式的飛躍。這些高度互補(bǔ)的研究闡明了人類發(fā)展以及健康和疾病生物學(xué)的核心方面，并導(dǎo)致了重要分析工具和技術(shù)的發(fā)展，所有這些都將有助于創(chuàng)建人類細(xì)胞圖譜。

胃腸道是消化系統(tǒng)中一組器官的總稱，它們一起工作，從食物中吸收營(yíng)養(yǎng)，并作為抵御病原體的屏障。它從口腔開始，包括喉嚨、食道、胃、小腸、大腸、直腸和肛門。

胃腸道疾病影響著全世界數(shù)百萬(wàn)人的生命。例如，潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病，這兩種都是IBD的類型，影響著全球700多萬(wàn)人，在英國(guó)每123人中就有1人患有IBD。IBD的癥狀因人而異，對(duì)一個(gè)人的生活有很大的影響。這些癥狀包括腹痛、腹瀉、直腸出血、極度疲勞和關(guān)節(jié)問題。

腸癌，也被稱為結(jié)腸直腸癌，起源于大腸，是英國(guó)第四大常見癌癥，每年有近4.3萬(wàn)人被診斷出來。在全球范圍內(nèi)，大約有200萬(wàn)例腸癌病例，據(jù)估計(jì)，每17名男性和每20名女性中就有1人將在其一生中被診斷患有腸癌。

由于這些條件的影響，已經(jīng)有多個(gè)單細(xì)胞研究調(diào)查健康和疾病中的胃腸道細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這些研究有單獨(dú)的過程和標(biāo)簽系統(tǒng)，當(dāng)外部研究人員試圖使用它們時(shí)可能會(huì)造成困難。

在這項(xiàng)最新的研究中，來自威康桑格研究所的研究人員和合作者開發(fā)了一種新的工具來協(xié)調(diào)這些數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的腸道細(xì)胞資源，供全世界的研究人員使用。該工具也可以應(yīng)用于其他器官，并有助于促進(jìn)進(jìn)一步的研究。

該團(tuán)隊(duì)合并了25個(gè)數(shù)據(jù)集，得到了包含單細(xì)胞和空間數(shù)據(jù)的160萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的圖譜，使研究人員能夠看到哪些細(xì)胞存在，它們位于何處，以及它們?nèi)绾闻c周圍的環(huán)境進(jìn)行交流。該圖譜的數(shù)據(jù)來自于那些沒有胃腸道問題的人，以及那些患有胃癌和結(jié)腸直腸癌、乳糜瀉、潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病的人的組織樣本。

研究小組還發(fā)現(xiàn)了一種可能與炎癥有關(guān)的腸道細(xì)胞。這些被稱為腸化生細(xì)胞的細(xì)胞參與了胃粘膜的愈合。然而，研究小組發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞與其他參與炎癥的胃腸道細(xì)胞具有遺傳相似性。他們認(rèn)為，IBD中的炎癥導(dǎo)致這些化生細(xì)胞的變化，這積極地促進(jìn)了進(jìn)一步的炎癥反應(yīng)。

通過更多地了解這種炎癥循環(huán)，可能會(huì)找到預(yù)防或治療IBD的新方法，并可能將這些知識(shí)應(yīng)用于其他組織和疾病。

腸道細(xì)胞圖譜是免費(fèi)提供的，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)了新的過程，允許未來的研究被添加，為科學(xué)家創(chuàng)造了一個(gè)不斷發(fā)展的，可訪問的資源。**作者，威康桑格研究所的Amanda Oliver說：“空間和單細(xì)胞數(shù)據(jù)提供了關(guān)于腸道細(xì)胞如何相互作用的獨(dú)特信息，可以用來繼續(xù)深入了解人體如何工作。結(jié)合現(xiàn)有的單細(xì)胞數(shù)據(jù)集，我們可以創(chuàng)建一個(gè)更完整的人類腸道圖像，并確保研究人員可以共同努力，繼續(xù)造福人類健康。我們的腸道細(xì)胞圖譜也是統(tǒng)一的，免費(fèi)提供的，我們希望人們能在此基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，為全世界的科學(xué)家提供數(shù)據(jù)。”

Rasa Elmentaite博士曾在Wellcome Sanger研究所工作，目前在Ensocell Therapeutics工作，他說：“由于整合圖譜包含了大量來自有和沒有腸道疾病的人的數(shù)據(jù)，我們能夠發(fā)現(xiàn)一種可能在某些慢性疾病中起作用的致病細(xì)胞類型，并可能成為未來干預(yù)的目標(biāo)。這證明了在研究中使用集成單細(xì)胞圖譜的力量，我相信將這種方法應(yīng)用于其他組織和器官將推動(dòng)一系列疾病的新治療發(fā)現(xiàn)。”

Sarah Teichmann教授是《人類細(xì)胞圖譜》的資深作者和聯(lián)合創(chuàng)始人，之前在Wellcome Sanger研究所工作，現(xiàn)在在劍橋大學(xué)的劍橋干細(xì)胞研究所工作，她說：“通過《人類細(xì)胞圖譜》對(duì)細(xì)胞的詳細(xì)了解將有助于解釋人類健康和疾病的許多方面，并可能為治療開辟新的途徑。這個(gè)協(xié)調(diào)一致的腸道細(xì)胞圖譜顯示了通過與全球科學(xué)家的開放合作可以取得的成就，并導(dǎo)致了一個(gè)可獲得的綜合資源，每個(gè)人都可以利用它來尋找理解和治療疾病的新方法。”

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