世界首個哺乳動物細胞圖譜繪出

浙江大學醫學院幹細胞與再生醫學中心郭國驥教授團隊，自主研發了低成本、高效率、完全國產化的高通量單細胞測序平台Microwell-seq，並利用這一平台構建了全球首個哺乳動物細胞圖譜。相關研究論文近日刊登在《細胞》期刊上。

傳統的測序技術，「看」到的是一組一組、成群的細胞，「讀」到的是一堆細胞遺傳信號的均值，單個細胞的特異性表現容易被忽略，利用微孔矩陣、分子標記和擴增技術，高通量、高精度地實現單細胞水平分析，解決了傳統測序中單個細胞核酸物質太少、容易丟失、分析成本高的難題。

論文第一作者韓曉平向記者展示了一塊邊長3厘米的正方形薄片——這是一塊瓊脂糖做的微孔板，上面有10萬個直徑30微米的「小坑」。科學家先用消化酶將一團相對緊實的細胞解離成單個細胞的懸浮液，然後傾倒到瓊脂糖微孔板上，大約有1萬個細胞會「一個蘿蔔一個坑」地落入坑中。這是第一步，捕獲單個細胞。此後，科學家給每個被捕獲的細胞貼上「編號」。數萬個直徑25微米的磁珠落入坑中，封住單個細胞，同時為標記上DNA索引。這是第二步，叫「磁珠索引」。第三步是常規的測序流程，解析每個細胞的表達譜。該研究測的是單個細胞所有的mRNA，一種能翻譯蛋白的遺傳物質。

「從前分析一個細胞，大概需要100元，而利用該平台只需不到2元，操作更快捷、簡便。」郭國驥說。

利用該平台，團隊對來自小鼠不同生命階段的近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，並構建了首個哺乳動物細胞圖譜。研究發現，來自不同組織的基質細胞，擁有完全不同的基因表達特徵。這提示，在組織工程和器官修復過程中不能只考慮組織細胞，必須同時修復相應的基質細胞體系。（通訊員章咪佳 記者宋黎勝）

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