良渚论坛第五讲:郭国骥教授谈细胞图谱,解码生命调控“方程”

发布时间 / 2020-12-10 13:41:04 文章来源 / 浙江大学医学中心 32

       12月10日中午,良渚论坛第五期在浙江大学医学中心一楼会议室举行。本次讲座特邀浙江大学医学院郭国骥教授作了题为“细胞图谱的构建与应用”的学术报告,分享了解码生命调控“方程”的研究历程和医学应用。讲座由医学中心主任助理夏宏光研究员主持,线上线下共60余人参加。



       近十年来,单细胞测序技术的飞速发展为解析各个物种的细胞类型和积累生命领域的大数据提供了可能。就像物理学和化学,在经历了大量的实验数据积累后形成经典公式一样,郭国骥教授坚信生命科学领域也存在着生命调控“方程”。首先,郭教授介绍了团队自主开发的高通量单细胞分析平台Microwell-seq,以及团队构建的首个小鼠细胞图谱;然后,分享了建立70多万个单细胞的转录组数据库、鉴定人体100余种细胞大类和800余种细胞亚类、系统绘制跨越胚胎和成年两个时期并涵盖八大系统的人类细胞图谱历程。这项研究发表于今年的Nature杂志。目前,郭教授团队还在绘制斑马鱼、果蝇、蝾螈等物种的细胞图谱,希望通过深度学习算法,根据多物种细胞图谱显示的基因表达模式,挖掘其背后基因组中的调控机制和“公式”。

 


       郭教授特别介绍通过人类细胞图谱分析,发现多种成人的上皮、内皮和基质细胞在组织中似乎扮演着免疫细胞的角色。趋化因子阳性上皮细胞、抗原呈递阳性内皮细胞和白介素阳性成纤维细胞广泛地分布在成体的各种组织器官之中,并在分类上独立于传统的上皮、内皮、基质和免疫细胞。他认为,成年人非免疫细胞的广泛免疫激活是人体区域免疫的重要调节机制。


       在基础研究的同时,郭教授还将他的发现、技术与临床问题紧密结合。例如,他们团队对40例初发AML患者的骨髓细胞样本进行Microwell-seq高通量单细胞测序分析,构建出191727个单细胞转录组数据库,从而系统性地绘制出目前最大规模的AML单细胞图谱。通过精确鉴定AML致病细胞群,他们挖掘了致病群中尚未报道的AML特异性基因和调控网络。


       总的来说,利用单细胞技术绘制各物种细胞图谱不仅可解析细胞异质性,发现新细胞类型,还可以揭示细胞命运决定过程中的转录调控模式。此外,疾病相关细胞图谱的构建也有望帮助寻找特异性的药物新靶点,为临床诊治提供技术支撑。郭教授关于成体结构细胞免疫激活现象的发现,以及单细胞空间转录组、原位测序等技术发展方向引起了与会者广泛讨论。