浙江大學80後教授團隊繪製全球首張哺乳動物細胞圖譜！
近日，國際頂級期刊CELL（《細胞》）雜誌發表了浙大80後教授郭國驥團隊的最新研究成果。
該課題組自主開發了一套完全國產化的Microwell-seq高通量單細胞測序平台，對來自小白鼠近50種器官組織的40餘萬個細胞進行了系統性的單細胞轉錄組分析，繪製了世界上第一張哺乳動物細胞圖譜。
小鼠細胞圖譜的繪製
業內專家認為，這項技術平台的建立必將推動前沿單細胞測序技術在基礎科研和臨床診斷的普及和應用。同時小鼠細胞圖譜的完成也將對下一步人類細胞圖譜的構建帶來指導性意義，並惠及細胞生物學、發育生物學、神經生物學、血液學和再生醫學等多個領域。
據悉，郭國驥不僅在學術上成果斐然，對音樂也有濃厚的興趣和突出的才華。在名為「中國原創音樂基地」的網站上，郭國驥擁有自己的主頁，並有不少他早年創作錄製的多首原創音樂。甚至，曾有演藝公司找他簽約，但經過斟酌，郭國驥決定把科學研究作為人生目標，而將音樂視為自己一個興趣愛好。
郭國驥教授
研發成功高通量單細胞測序平台
長久以來，生命科學的研究主要基於群體細胞水平的分析。近幾年所湧現的單細胞組學技術，使我們能夠從單個細胞的水平上更為精確地解析細胞的分化、再生、衰老以及病變。
「但單細胞技術面臨著成本高、精度低的困境。」論文的最後通訊作者——教授、博士生導師郭國驥介紹，「以肺為例，前人的研究主要集中在肺上皮的若干種細胞。這些信息比較零碎，不利於系統性全面性研究。」
能不能發明一種設備，既保證高精度又降低成本呢？郭國驥團隊找來不同材料製作捕獲細胞的微米級微孔板，結果發現看似普通的常規實驗材料瓊脂糖有獨特的性能優勢。
經過近一年的反覆試驗，團隊設計出了基於瓊脂糖材料的高通量單細胞捕獲系統。以此為基礎研發的Microwell-seq高通量單細胞測序平台，在提升現有單細胞技術精確度的同時，使得單細胞測序文庫的構建成本降低了一個數量級。
郭國驥團隊表示，以往分析一個細胞需要100元人民幣，而現在所研製的平台只需要2元錢。而且精度比美國目前最先進的設備還要高。
免費分享資料庫、圖譜網站
有了這個秘密武器，該課題組就能一次性把小白鼠所有細胞都分析清楚。郭國驥團隊對每一種器官內的組織細胞、基質細胞、血管內皮細胞和免疫細胞亞型進行了詳細的描述，繪製了一幅精美的「細胞地圖」。光是肺這一個器官，圖譜就全面揭示了肺里30多種不同類型的細胞。
單細胞捕獲實驗
而通過進一步研究，課題組發現，來自於不同組織的基質細胞擁有完全不同的基因表達特徵，對組織特異性微環境行使重要的調節作用。
郭國驥表示，過去很多研究關注的細胞都很局限，研究肺就是肺泡細胞，研究肝就是肝細胞，忽視了支持這些細胞發育生長的基質細胞。「這是因為之前很難研究，現在通過我們這套平台把基質細胞都『抓』出來了。我們就可以對基質細胞有比較透徹的認識，在器官再生時要把基質細胞考慮進去。」
這篇在Cell雜誌上發表的題為「Mapping the Mouse Cell Atlas by Microwell-seq」的研究論文在審稿中收穫了三位評審專家對這項工作一致「impressive」（令人印象深刻、矚目）的評價，並認為「小鼠圖譜必將成為用途廣泛的生物數據資源」。業內專家認為，郭國驥團隊所構建的Microwell-seq技術平台操作簡單、成本低廉，必將推動前沿單細胞測序技術在基礎科研和臨床診斷的普及和應用。同時小鼠細胞圖譜的完成也將對下一步人類細胞圖譜的構建帶來指導性意義，並惠及細胞生物學、發育生物學、神經生物學、血液學和再生醫學等多個領域。
同時，郭國驥團隊還構建了小鼠單細胞轉錄組資料庫以及小鼠細胞圖譜網站，把研究成果免費分享給公眾。該網站不僅擁有互動性的數據展示和基因搜索界面，還提供了強大的單細胞數據比對系統——任何單細胞表達譜數據都可以通過單細胞比對分析，尋找到它所對應的細胞類型和來源。
郭國驥團隊小鼠細胞圖譜項目組核心成員
郭國驥表示，這套系統將對細胞命運決定的機制性研究、再生醫學的移植前細胞鑒定以及臨床疾病的細胞水平診斷帶來深遠的影響，「未來我們有望由此鑒定細胞純不純，細胞有沒有病變、有何種病變。」
郭國驥為浙江大學醫學院教授、博士生導師。2014年入職浙江大學醫學院。2015年入選「國家青年千人計劃」後，郭國驥回國開展科研工作，並於2016年獲「浙江省傑出青年基金」，2017年獲「國家優秀青年基金」。本研究獲得了國家青年千人計劃、浙江省傑出青年基金和國家優秀青年基金的支持。
（來源：澎湃新聞）
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