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人類細胞圖譜繪制成功 臨床運用還需攻破測序難題
2020年04月09日 16:39:08
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：7407
起初，細胞一詞出現(xiàn)在日本蘭學(xué)家宇田川榕庵1834年的著作《植學(xué)啟原》中，后來，隨著科學(xué)家的深入研究，細胞被認為是一切生物的構(gòu)造單位、一切生物的生理單位。細胞由原已生存的細胞分裂而來。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，顯微鏡的出現(xiàn)克服了鏡頭模糊與色差等老舊設(shè)備的缺點，分辨率提高到1微米甚至更為精確，顯微鏡運用也開始普及起來，而現(xiàn)代的顯微鏡可以滿足科學(xué)家更為清晰地觀察細胞及其內(nèi)含物。于是，在儀器的幫助下，科學(xué)家得出
【化工儀器網(wǎng) 時事熱點】起初，細胞一詞出現(xiàn)在日本蘭學(xué)家宇田川榕庵1834年的著作《植學(xué)啟原》中，后來，隨著科學(xué)家的深入研究，細胞被認為是一切生物的構(gòu)造單位、一切生物的生理單位。細胞由原已生存的細胞分裂而來。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，顯微鏡的出現(xiàn)克服了鏡頭模糊與色差等老舊設(shè)備的缺點，分辨率提高到1微米甚至更為精確，顯微鏡運用也開始普及起來，而現(xiàn)代的顯微鏡可以滿足科學(xué)家更為清晰地觀察細胞及其內(nèi)含物。于是，在儀器的幫助下，科學(xué)家得出細胞都是從原來就存在的細胞分裂而來的結(jié)論。
21世紀以來，生物學(xué)一直走在科研活動的前列，由于人體健康被重視，生物研究也變得更為重要，關(guān)于生物學(xué)的話題議論也熱度不減。眾所周知，細胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，顯微鏡下，細胞又形狀多樣、種類豐富。據(jù)了解，除病毒之外的所有生物均由細胞所組成，但病毒生命活動也必須在細胞中才能體現(xiàn)。
人體中的細胞種類十分多，數(shù)量更是無法計量，那么，研究細胞對于人類到底存在什么意義呢？其實，每個細胞都攜帶有機體的一套基因組，通過對基因組的研究，現(xiàn)擁有了基因序列圖譜，研究者就有機會從其中找出與各種疾病和表型相關(guān)的“密碼”。這有助于加快科學(xué)家對疾病發(fā)生、發(fā)展的理解，大大提高了醫(yī)生對于患者疾病的診斷和個體化治療。
4月9日，通過科技日報得知，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國驥團隊成功繪制了世界上人類細胞圖譜。簡單來說，人類細胞圖譜就是人體細胞的數(shù)字化展示，它用數(shù)字矩陣的形式準確形象地描述了每一個細胞的特征，并對它們進行系統(tǒng)性的分類。據(jù)悉，人類細胞圖譜的成功繪制是建立在一套指導(dǎo)原則和價值上，可以很大限度地為研究者發(fā)揮作用，有助于為人們解答生物學(xué)各個方面的基本問題，成為揭開人類疾病秘密的指南，加以開發(fā)利用，它將會廣泛地影響人們醫(yī)療的各個方面。
在基因方面，人類細胞圖譜可以使研究人員識別細胞中特定的遺傳變異作用，從而有助于尋找由疾病基因、研究和確定治療的靶點。例如，在分析成千上萬的視網(wǎng)膜神經(jīng)元中，根據(jù)細胞圖譜，神經(jīng)學(xué)家發(fā)現(xiàn)了以前沒有發(fā)現(xiàn)的新細胞亞型，或許可以在這種細胞中找到失明病人神經(jīng)中實際發(fā)揮重要作用的基因。
人類細胞圖譜的作用并不止這些，還可以運用在再生醫(yī)學(xué)中，幫助醫(yī)生找到缺失的細胞特點并再創(chuàng)適用的細胞進行發(fā)育。此外，細胞圖譜在疾病機制研究、藥物發(fā)現(xiàn)、毒理學(xué)、診斷、藥物療效及抗性中都有極大的幫助?？傊祟惣毎麍D譜的繪制成功是一項令生物界興奮的成果，它可能改變或加深人類對生物學(xué)的理解。
值得一提的是，人類細胞圖譜的成功繪制主要依靠了單細胞測序技術(shù)。這項技術(shù)是近年來生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，通過將轉(zhuǎn)錄組測序應(yīng)用到單個細胞層面，來識別細胞的類型、功能，在單細胞水平中揭示特定細胞各個基因表達狀態(tài)，反映細胞間的異質(zhì)性。目前，單細胞測序技術(shù)在腫瘤、發(fā)育生物學(xué)、微生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可忽視的作用。
但是，單細胞測序技術(shù)還不算成熟，也面臨著一些問題。我們知道，一滴血，就有百萬數(shù)量的細胞，而對于器官組織，各種細胞都是緊密結(jié)合在一起的，怎樣把這些細胞一個一個單獨分離出來又不造成大的細胞損耗是一個難題。還有，細胞數(shù)量之大，每一個都需要經(jīng)過高深度測序，這其中的費用高昂。另外，做到高效快速整理測序產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，對研究者來說，也是一個很大的挑戰(zhàn)。所以，由于這些問題，對于人體細胞圖譜的臨床應(yīng)用還存在一定差距。希望生物界的研究者能早日突破技術(shù)難題，為人們尋找更好的疾病治療手段。
資料來源：科技日報、百度百科
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