人體已知類型細胞圖譜草圖繪成

張夢然

《自然》系列期刊20日刊登重磅論文合集，發佈了人類細胞圖譜(HCA)計劃成果，描繪了人體目前已知類型細胞的初步草圖。這一成果結合了國際科學家團隊的研究，利用基於人工智能和機器學習的最新數據和分析工具，在理解人體生理方面實現了飛躍，幫助人類在細胞水平上認識健康與疾病。

據估計，人體由37.2萬億細胞組成，每種類型細胞都有獨特的功能。在細胞水平上理解人體複雜性一直頗具挑戰性，但這對醫學的發展十分重要。HCA聯盟建立於2016年，旨在爲人體中的每種類型細胞都建立一個生物學圖譜。該聯盟由來自102個國家的超過3600名成員組成，貢獻了與18個生物學網絡相關的數據。

最新發表的合集重點介紹了聯盟在3個關鍵領域的近期發現：首先，從人類發育組織中產生了新的數據，例如英國劍橋大學等對頭骨、髖關節、膝關節和肩關節提供了新數據；其次，聯盟開發了分析工具，包括一個基於機器學習的方法，可以根據表達譜搜索相似細胞，這一合集對特定器官或生物系統的可用數據進行了整合分析，例如美國博德研究所等提出胃腸道圖譜，涵蓋範圍從口腔組織到食道、胃、腸和結腸；最後，瑞士蘇黎世聯邦理工學院等機構還開發了完整腦類器官圖譜，讓人們更深入瞭解類器官呈現發育中大腦的各個方面已達到何種水平。

這些發現共同代表了繪製首個HCA細胞草圖的重要進展，對未來會產生諸多潛在影響。它將改進人類對細胞多樣性如何影響個體對治療反應的理解，幫助研究細胞水平上疾病的遺傳學基礎。

在同時發表的觀點文章中，美國著名生物分析專家、“基因泰克”公司科學家阿維夫·雷格及同事討論了從這些圖譜中獲得的啓示。雖然要完全獲取細胞的動態特性，並將這些見解擴展到不同羣體中仍然存在挑戰，但全球科學家之間的持續合作將有助於實現個性化醫療，並提高人們治療疾病的能力。